| 研究概要 |
ダイズを水耕栽培し,発達のいろいろの時期に根粒を集め,根粒をペクトリアーゼとヘミセルラーゼで処理し,根粒菌の入っている細胞(大きい)と入っていない細胞(小さい)をばらばらにし,ナイロンメッシュで〓しわけ,それぞれを更に段階的糖溶液中で遠心し,感染細胞(レグヘモグロビンを含む)と非感染細胞を多量に集める方法を確立させることができた.
分画した感染細胞と非感染細胞のウリガーゼ,βーヒドロキシ酪酸脱水素酵素,ホスボエノルピルビン酸カルボキシラーゼ,アルコール脱水素酵素,ピルビン酸脱炭酸酵素等の活性を測定した. βーヒドロキシ酪酸脱水素酵素は感染細胞でみとめられたのに対し,他の酵素活性は非感染細胞で高かった. 感染細胞で固定された空中血窒素は主として非感染細胞でアラントインになる. 非感染細胞から感染細胞へ有機酸のほか,アルコールも送られる.
感染細胞から取り出したミトコンドリアのバクテロイドの呼吸は抽出したレグヘモグロビンを与えると低酸素分圧下でも高めることができた.
硝酸塩施肥によって根粒の窒素固定が24時間内に抑制を受けることが明らかになった. この抑制は硝酸イオンが還元されて亜硝酸イオンが蓄積する速度と一致した. 硝酸還元酵素を持たない根粒菌で根粒を作らせても硝酸イオンによる抑制はあらわれる. 植物の硝酸還元酵素によって作られる亜硝酸イオンがレグヘモグロビンと結合してニトロシルレグヘモグロビンになり,レグヘモグロビンの酸素運搬能を阻害することによるものであった. 硝酸イオンを取り去ると,この阻害は回復した. レグヘモグロビンが根粒内の呼吸に果たす役割,亜硝酸イオンとの結合の機構,感染細胞と非感染細胞間の窒素化合物と炭素化合物の受給関係と両者の代謝の上における関連,CaとBが共生窒素固定に果たす役割の研究は現在進行中であり,昭和63年度継続支給の科研費で研究を完成させる予定である.
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