窒素固定増強遺伝子によるマメ科作物の低炭素投入型への転換

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本研究の目的は，申請者らが見出した窒素固定増強遺伝子（SEN1）に関して，窒素固定増強のメカニズムを理解することとそれを使ってダイズの生産性を向上させる（窒素肥料を削減する）ことである。今年度も昨年度に引き続き３つの小課題を遂行することによってそれらの達成を試みた。結果とともに以下に示す。小課題１.ダイズの窒素固定増強遺伝子による肥料削減効果の検証：圃場にコンテナを設置してダイズを栽培する際に佐賀県推奨の窒素濃度に対して0, 50または100％とした場合の，ダイズの成長及び共生パラメーターの調査を行った。その結果，窒素の濃度の如何に関わらず，ダイズの成長や収量に差が検出されなかった。これは栽培のごく初期に大雨によって添加した尿素が流出してしまったことによると考えられた。一方，佐賀県推奨の条件による栽培では，エンレイ型が種子数の増加によって生産性が良好になっていることを確認した。小課題２.ダイズの窒素固定増強遺伝子のリスト化と世界展開への準備：ダイズの日本のコアコレクションおよび世界のコアコレクションの塩基配列が公開されたため，SEN1遺伝子の塩基配列がどの程度分布しているのかの調査そ行った。その結果，エンレイ型SEN1を持っているダイズ系統は日本のコアコレクションおよび世界のコアコレクションの一割程度に過ぎないことが明らかになった。小課題３. SEN1タンパク質の機能解析：ダイズのSEN1について，既に作出済みのNIL（窒素固定増強型，エンレイ型SEN1を持つ）と分離してPeking型を持つに到った系統に関して蛍光X線分析を行い，根粒内の相対鉄含量を推定した。その結果，窒素固定が増強されているエンレイ型の根粒の方がPeking型と比較して有意に鉄含量が高いことが明らかになった。