作物残渣における一酸化二窒素発生に至る糸状菌の窒素代謝プロセス解明

阐明丝状真菌的氮代谢过程导致作物残留物中一氧化二氮的产生

• 批准号: 21K05884
• 负责人: 星野 裕子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05884/
• 关键词: 温室効果ガス; 一酸化二窒素; 糸状菌脱窒; 脱窒系遺伝子; 農耕地

作物栽培後に圃場に放置される作物残渣は、重要な一酸化二窒素（N2O）発生源になりうる。特に、6-7月の梅雨時期に圃場に放置された残渣から高いN2O発生活性が見られている。N2O発生時期に採取した作物残渣から分離した糸状菌について、培養試験においてN2O発生活性が高く、この時期に作物残渣で優占する糸状菌を前科研費（15K07818）で得られている培養糸状菌グループから昨年度までに選抜した。ここでは、一つの圃場の1年間のジャガイモの栽培における様々な時期の作物残渣や土壌を含むサンプルについて、サンプルから培養を経ずに抽出したDNAを用い、糸状菌ITS領域を対象とした次世代シーケンスによるアンプリコン解析において増大、優占する菌でかつ培養試験でのN2O発生活性の高い菌群を選抜している。今年度は、そのFusarium属あるいはPenicillum属などを中心とした培養糸状菌群において、糸状菌の脱窒系遺伝子NirK、P450nor等について、報告のある複数のプライマーセットを用い増幅し、遺伝子配列の解析を行った。糸状菌種によって、脱窒系の遺伝子の配列は異なっていたが、同じITS領域配列を持つ糸状菌種においてもそれぞれいくつかのタイプの遺伝子配列を見出した。同じITS領域配列を持つ糸状菌種で、NirK及びP450norのタイプが異なったり、二つの遺伝子のタイプの組み合わせが異なる事例が見られた。さらに、別の年度のジャガイモ栽培圃場およびニンジン栽培圃場の作物残渣から分離培養した糸状菌グループについても検討したところ、上記のグループには含まれない糸状菌種でN2O発生活性の高い菌が見られたことから、これらについても脱窒系遺伝子の解析を進めている。

Crop residues after planting in nursery are important for the generation of N2O. Especially in June and July, when plum rains occur, the residue in the nursery is high in N2O and the vitality is high. N2O growth period, crop residues, isolation, bacterial culture, N2O growth, high viability, crop residues, prior research costs (15K 07818), culture, bacterial culture, selection, selection. This is a one-year period of cultivation in the nursery, a period of crop residues and soil, a period of cultivation, a period of cultivation, a period of cultivation This year, the number of Fusarium species, Penicillium species, and the number of isolated strains NirK, P450nor were reported. The sequence of the genes of the isolated species is different from that of the isolated species, and the sequence of the genes of the isolated species is different from that of the isolated species. There are many examples of different species in the same field, NirK and P450nor, and different combinations of species in the same field. In addition, the crop residues in the cultivation field of different years were separated and cultured, and the N2O-producing bacteria with high viability were analyzed.