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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。