1989 Fiscal Year Annual Research Report
ムギネ酸系phytosiderophoreの土壌Fe^<III>溶出効率とFe^<III>輸送活性
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63560058
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
高城 成一 岩手大学, 農学部, 教授 (60005999)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀井 茂 岩手大学, 農学部, 技官
河合 成直 岩手大学, 農学部, 助手 (80161264)
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| Keywords | フヘトシデロフォア / ムギネ酸 / 2'-デオキシムギネ酸 / 3-エピ-ヒドロキシムギネ酸 / 土壌Fe^<III>溶出効率 / 金属錯体生成定数 / ムギネ酸・鉄(III)錯体吸収速度 / オオムギ |
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| Research Abstract |
オオムギ根分泌物から単離した3種のムギネ酸系phytosiderophore(MAs);ムギネ酸(MA)、2'-デオキシムギネ酸(DMA)、3-epi-ヒドロキシムギネ酸(epi-HMA)につき、前年に続いて次の2点を検討し、所期の研究計画をおおむね達成した。
1.上記3種のMAsによるCu(II)、Ni(II)、Zn(II)、Fe(II)、Mn(II)、Ca(II)の各2価金属錯体生成定数(logK_<ML>)が決定された。一方3価金属イオンとその錯形成に際しこれらの威嚇MAsは、末端水酸基のプロトン解離を伴う[MLH_<-1>]型錯体を生成する。このプロトン解離の寄与を考慮にいれると各MAsのFe(III)錯体およびAl(III)錯体生成定数(logK_<ML-1>)はそれぞれ33および25前後と算定される。
2.イネ幼植物の根による各MAs-Fe(III)錯体の吸収速度は、測定時間の長さによって異なり、短時間(〜3時間)の測定ではDMA>MA>epi-HMA各錯体の順だが、長時間ではこの順序が逆転する。この原因は、前年の結果に徴し各MAsの培地中での微生物分解速度(DMA>MA>epi-HMA)の差によるものと判断される。Fe(III)-MA錯体に対する本吸収輸送系のKm値は12μM、Vmaxは026μmol/hであった。
これまでの一連の実験結果から、以下の結論が導かれる。phytosiderophoreとしての基本的な性能においては、供試した3種のMAsの間に、Fe(III)その他の金属錯体生成定数、高pH土壌からの鉄溶出効率、および根に対する鉄輸送活性のいずれの面でも大差はないが、微生物分解耐性の面に若干の違いがあり、結果的にDMAに比しMAさらにepi-HMAがより優れた性能を示すことになる。高pH石灰質土壌地域の原産であるオオムギは、DMA分子への水酸基付加に伴うMAsの微生物分解耐性の強化を通して高度の鉄欠耐性能力を獲得してきたのであろう。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Takagi S.: "Efficiency of iron extraction from soil by mugineic acid family phytosiderophores." Journal of Plant Nutrition. 11. 643-651 (1988)
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[Publications] 亀井茂: "石灰質土壌におけるムギネ酸、ferrioxamineBおよびDTPAのFe^<III>溶出特性" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 35. 76-76 (1989)
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[Publications] 高城成一: "ムギネ酸系phytosiderophoreの土壌Fe^<III>溶出効率とFe^<III>輸送活性-石灰質土壌におけるムギネ酸類の鉄溶出効率-" 日本土壌肥料学会講演要旨集. 35. 76-76 (1989)
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[Publications] Murakami T.: "Stabilities of metal complexes of mugineic acids and their specific affinities for iron(III)." Chemistry Letters. 1989. 2137-2140 (1989)
