2016 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive analysis of nitrogen transport from fixed N in nodules and absorbed N in roots in soybean related to nitrate inhibition on nitrogen fixation.
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26292036
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
大山 卓爾 新潟大学, 自然科学系, 教授 (30152268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末吉 邦 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10216278)
大竹 憲邦 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (50313507)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 植物栄養学 / ダイズ / 窒素固定 / 根粒 / 根 / 硝酸 / アンモニウム / RNAseq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダイズは根粒菌との共生により根に根粒を形成し，大気中の窒素ガスをアンモニアに還元して利用することができる．しかし，この共生は根圏由来の窒素，特に硝酸によって抑制されることが知られている．本年度は，無窒素栽培したダイズに硝酸またはアンモニアを与えた後の根と根粒の代謝産物の濃度の変動及びRNAseqによる硝酸投与後の遺伝子発現解析を実施した．
ダイズの根粒成長を比較したところ，硝酸処理では時間単位の急激な抑制がかかるのに対して，アンモニウム処理では日単位の緩やかな抑制が起きた．ダイズに短時間硝酸もしくはアンモニウムを供給したところ、根および根粒でスクロース濃度は差がみられなかったが，フルクトース及びグルコース濃度が減少した．アンモニウム処理により根で種々の有機酸濃度の減少がみられた．アスパラギン濃度は両区とも増加したが，アンモニウム処理のほうが速やかにかつ高濃度に増加した.
本年度は硝酸供給8時間後の根，根粒及び葉身の遺伝子発現をRNAseqにより解析した．硝酸供給8時間後のRNAseq解析の結果から，硝酸供給で特異的に発現が上昇した遺伝子数は根では12,939あり根粒では2,431あった。根と根粒で共通して上昇した遺伝子は74と少なかった．逆に硝酸投与で減少した遺伝子は,根では8678, 根粒では1654あり, 共通して減少したものは42であった．8時間の硝酸処理で根では硝酸同化経路の遺伝子の発現が上昇したが最も発現上昇したものはNodulin MtN21であり，最も減少したものはNodulin-26Bであった．根粒で最も上昇した遺伝子はPentatricopeptide repeat-containing proteinであり，最も減少したものはRapid alkalinization factor preproproteinであった．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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