2002 Fiscal Year Annual Research Report
硫酸酸性耐性植物の根面につく窒素固定細菌群の多様性が根圏窒素動態に及ぼす影響
| Project/Area Number |
13460143
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
橋床 泰之 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (40281795)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
信濃 卓郎 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (20235542)
田原 哲士 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (50001475)
長谷川 利拡 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (10228455)
|
|---|
| Keywords | 強酸性耐性 / 根面微生物 / 微生物のフローラの多様性 / 単生窒素固定細菌 / 根面pHの上昇 / Sphingomonas / 根面バイオフィルム / 硫酸根の還元 |
|---|
| Research Abstract |
1)南カリマンタン、Serahat Baruの水田畦地(湿潤、pH3.1)に生育していたMelastoma sp.(ノボタン科)の根面から分離したSphingomona rosaとBurkhol derria cepaciaについて、窒素を抜いた無窒素硫酸酸性Hoagland's No.2無機塩溶液(pH3.0)、あるいはリン酸塩を不溶性であるAlPO_4に置き換えたHoagland's No.2無機塩溶液(pH5.5)を含ませた滅菌バーミキュライト床に移植したMelastoma sp.芽生えを用い、それぞれ単独および混合接種した場合の宿主生育におよぼす効果を見た。S.rosaを単独接種した区では、無窒素硫酸酸性条件下で明らかな生育促進効果が認められた。一方、B.cepaciaと共接種した区では、何ら生育促進効果が認められなかった。また、不溶性リン酸施与では、B.cepacia接種した区のみ、生育促進効果が認められた。
2)インドネシアとタイ南部半島域で採取した硫酸酸性土壌に耐性を示す植物の根面からは、例外なくSphingomonas属細菌が分離された。そのため、16SrDNA領域をターゲットとしたSphingomonas属細菌特異的プライマーを計画し、72度Cのポリメラーゼ伸長反応温度と同じTm値をもつ30merの長さのforwardとreverseをデザインした。これを用い、非特異的増幅を起こしにくいSphingomonas属細菌検出用PCR条件を確立した。本PCRおよび種特異的配列を用いたマイクロアレイ解析から、現地イネ根面のSphingomonas属細菌が土壌由来ではなく、種子伝播性である可能性が明らかになった。
3)上記PCR判定法により、北海道蘭越町ののり面に出現した酸性硫酸塩土壌に侵入した植物の根面微生物を調べたが、どれもSphingomonas属細菌は保持していなかった。pH1.7を示す表層水に未同定の蘚類が生育し、その組織表面にシアノバクテリアがヘテロサイトを形成し、活発な窒素固定と無機物質循環に寄与していることが分かった。このコケ群落にスギゴケが侵入し、そこにカンバやイネ科植物が実生を定着させていた。
|
Research Products
(5 results)
-
[Publications] Yasuyuki Hashidoko: "Soft gel medium solidified with gellan gum for preliminary screening for root-associating, free-living nitrogen-fixing bacteria inhabiting the rhizoplane of plants"Bioscience, Biotechnology and Bioscience. 66・10. 2256-2263 (2002)
-
[Publications] Yasuyuki Hashidoko: "Characterization of free-living nitrogen-fixing bacteria isolated from rhizoplane of Melastoma sp. inhabiting acidic plain land in Kalimantan and their ecological role"Tropics (Proceedings of TROPEAT 2002). (Accepted for publication). (2003)
-
[Publications] Mitsuru Osaki: "Novel technology of rhizosphere regulation to grow plants in adverse soil-a review"Plant and Soil. (Accepted for publication). (2003)
-
[Publications] Yasufumi Katagiri: "Localization of flavonoids in the yellow lupin seedlings and their UV-B-absorbing potential., 57c, 811-816 (2002)"Zeitschrift fur Naturforschung. 57c・9/10. 811-816 (2002)
-
[Publications] Jun Wasaki: "Secreted acid phosphatase is expressed in cluster roots of Lupin in response to phosphorus deficiency"Plant and Soil. 248. 129-136 (2003)
