| 研究課題/領域番号 |
20K05990
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
|---|
研究代表者 |
原 新太郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 研究員 (10647019)
|
|---|
| 研究分担者 |
佐藤 修正 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70370921)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | ダイズ根粒菌 / Bradyrhizobium / 緑肥 / rpoB / 土壌微生物 |
|---|
| 研究実績の概要 |
前年度に引き続き、ダイズ根粒菌の系統解析を次世代シーケンサーで行うために必要なデータベースの整理を行った。すでに取得していた300以上のBradyrhizobiumのゲノムについて、全ての菌株が共通してもつシングルコピー遺伝子を抽出して解析を行うことで、昨年度までに行っていた全ゲノム比較よりも正確な系統樹を作成することができた。この系統樹に、窒素固定や根粒共生、硝化脱窒などの機能遺伝子の情報を付与して系統ごとの特徴を確認し、グループ分けを行った。続いて、10系統のダイズ品種を宮城県鹿島台圃場で栽培し、生育前半、開花 期、子実肥大期の根粒を収穫し、rpoB遺伝子をターゲットとしたアンプリコン解析を行った。特定のダイズ品種（Peckingなど）は他とは明らかに異なる菌叢であることが明らかとなった。一方、ダイズ以外の緑肥植物を宮城県鹿島台圃場で栽培し、根に生息するBradyrhizobium属細菌の解析を行ったところ、植物種によってBradyrhizobiumが異なる傾向を見出した。BradyrhizobiumのrpoBのアンプリコン解析では、Bradyrhizobium以外のrpoB遺伝子の増幅など、ノイズを適切に取り除くことが重要なポイントとなる。効率的かつ再現度の高い解析を行うために、全てのBacteriaのrpoB遺伝子を網羅的に含むデータベースを作成し、Bradyrhizobium属細菌以外のrpoB遺伝子を取り除くパイプラインの作成に着手した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
今年度初頭に代表者の所属の変更があった（茨城県）。コロナ禍で県をまたいだ移動が困難であったため、宮城県の圃場で行う予定の試験を遂行することができ図、ダイズや緑肥植物の栽培を伴う実験・解析を進めることができなかった。
|
| 今後の研究の推進方策 |
宮城県鹿島台圃場の土壌を現所属（茨城県つくば市）に輸送し、ポットに詰めて栽培実験を行う予定である。栽培後は根を回収し、一部をDNA抽出による微生物叢解析に使用し、残りをポットの土と混ぜ合わせてダイズ栽培に用いる。これにより、緑肥植物を漉き込んでダイズを栽培する状況を再現する。その後、ダイズ根粒を回収して根粒菌の組成を調べ、温暖化効果ガスN2Oを無害化する能力を有する根粒菌系統が増加するような緑肥植物の選抜を目指す。ポットを使用する栽培の場合、他の土地の土壌を使用することが可能になるため、宮城県と茨城県の土壌を使った栽培試験を行う。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
予定していたダイズ・緑肥植物の圃場栽培実験を行うことができなかったため、次世代シーケンサーを用いたアンプリコン解析を行うことができなかった。翌年度は計画を変更し、ポット試験で栽培試験を行い、アンプリコン解析を行う予定である。
|
