Infection mechanism of nitrogen-fixing bacteria to nonlegume and its application to construction of agriculture independent on chemical nitrogenous fertilizers

固氮菌对非豆科植物的侵染机制及其在建设非化学氮肥农业中的应用

• 批准号: 24658076
• 负责人: MURATA Kousaku
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Setsunan University (2013)Kyoto University (2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24658076/
• 关键词: nitrogen fixation; biofertilizer; levan; phosphate concentration; G.diazotrophicus; endophytic bacteria; 非マメ科植物; レバン; クオラムセンシング; 活性酸素種; エンドファイト; 窒素固定細菌; 窒素固定; 酢酸菌; Gluconacetobacter; リン酸; 細胞外多糖; ホモセリンラクトン

Due to the increasing cost of chemical nitrogenous fertilizer and concerns about contamination of soil and water, there is a need to reduce usage of chemical fertilizer. Plant-associated microorganisms containing nitrogenases have attracted attention as alternative biofertilizers, since nitrogenase catalyzes a reaction referred to as biological nitrogen fixation. Among endophytic nitrogen-fixing bacteria, we selected Gluconacetobacter diazotrophicus(Gdi) and analyzed the function as the biofertilizer. We found that, depending on the phosphate concentration in the medium, this bacterium produces copious amount of polyssacharide levan, a D-fructofuranosyl polymer, as an exopolysaccharide essential in the infection of the bacterium to the plants and in the protection of invasion of other bacteria in the environment.

由于化学氮肥成本的增加，以及对土壤和水的污染的担忧，有必要减少化肥的使用。含有固氮酶的植物相关微生物作为替代生物肥料引起了人们的注意，因为固氮酶催化了一种被称为生物固氮的反应。在内生固氮菌中，我们选择了重氮葡萄糖乙酰杆菌(GDI)，并对其作为生物肥料的作用进行了分析。我们发现，依赖于培养基中的磷酸盐浓度，该细菌产生大量的多聚半乳糖Levan，一种D-呋喃果糖聚合物，作为一种胞外多糖，在细菌感染植物和保护环境中其他细菌的入侵中是必不可少的。

项目成果

Phosphate enhances levan production in the endophytic bacterium Gluconobacter diazotrophicus Pal5

磷酸盐可增强内生细菌固氮葡糖杆菌 Pal5 中左聚糖的产生

• 发表时间: 2014
• 期刊: Bioengineered
• 影响因子: 4.9
• 作者: Nao Idogawa;Ryuta Amamoto;Kousaku Murata;Shigeyuki Kawai
• 通讯作者: Shigeyuki Kawai

Phosphate enhances levan production in the endophytic bacterium Gluconacetobacter diazotrophicus Pal5

磷酸盐可提高内生细菌固氮葡糖醋杆菌 Pal5 中果聚糖的产量

• DOI: 10.4161/bioe.28792
• 发表时间: 2014
• 期刊: Bioengineered
• 影响因子: 4.9
• 作者: Nao Idogawa*;Ryuta Amamoto*;Kousaku Murata;Shigeyuki Kawai
• 通讯作者: Shigeyuki Kawai

植物内生窒素固定酢酸菌Gluconacetobacter diazotrophicusが合成する細胞外多糖様物質

植物内源固氮醋酸菌固氮葡萄糖酸杆菌合成的胞外多糖类物质

• 发表时间: 2012
• 作者: 井戸川奈生;河井重幸;村田幸作
• 通讯作者: 村田幸作

植物内生窒素固定細菌のリン酸に依存した細胞外多糖レバン合成とその生理的意義

植物内源固氮细菌磷酸依赖性胞外多糖果聚糖的合成及其生理意义

• 发表时间: 2013
• 作者: 井戸川奈生;村田幸作;河井重幸
• 通讯作者: 河井重幸