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エンドファイト窒素固定能の機能実体特定とその世代間伝達

内生菌固氮能力功能实体鉴定及其代际传递

基本信息

批准号：
22K18346
负责人：
矢野勝也
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18346/
关键词：
サツマイモエンドファイト窒素固定安定同位体

项目摘要

通常作物の生育は窒素肥料に強く依存するが、高い窒素固定能を有するサツマイモはその例外である。この窒素固定能は植物細胞間隙に生息する細菌(エンドファイト)によると考えられており、ニトロゲナーゼ遺伝子をゲノム上に保有する細菌がサツマイモ体内から多数検出されている。しかし、培養可能な細菌だけ単離・増殖・接種しても、本来の高い窒素固定能を再現できない。この結果は培養困難な細菌が真の機能実体である可能性を示唆する。本研究では、サツマイモ体内で高い窒素固定能を実際に発現した細菌を培養に依存することなく直接可視化して特定し、特定した細菌の挙動を追跡する。サツマイモに適用する前に、根粒で窒素固定することがわかっているダイズを用いて、地下部に15N2ガスを供与した後、根粒中の根粒菌に15Nが検出されるかどうかを検証した。その結果、ラマン顕微鏡を用いることで、根粒磨砕液中の根粒菌に15Nを検出することができ、この方法論が有効であることを確認できた。次に、塊根を発育させたサツマイモ根系に15N2ガスを供与し、細根・塊根からの抽出液を得た。これら抽出液中の細菌では14Nしか検出できなかったものが存在する一方で、一部の細菌には15Nが検出された。この結果は、ある種の細菌がサツマイモ体内で実際に15N2を固定したことを意味する。

The growth of crops depends on the fertilizer, and the fixed energy of high nutrients is exceptional. This protein can immobilize bacteria living in the intercellular space of plants and maintain most of them in vivo. The culture of bacteria can be isolated, propagated, inoculated, and the original high protein fixation can be reproduced. The results showed that it was difficult to cultivate bacteria and that it was possible for them to function properly. In this study, high levels of protein fixation in vivo can be detected in real time, and bacterial culture depends on direct visualization and tracking of specific bacterial movements. The root grains are fixed in the first place, the root grains are fixed in the second place, the root grains are fixed in the third place, the root grains are fixed in the fourth place, and the root grains are fixed in the third place. The results of this study, the application of micromirrors, the identification of 15N in root grain grinding solution, and the methodology of this study were confirmed. Next, the root tuber is grown and 15N2 s are supplied to the root system, and the extract from the fine root and root tuber is obtained. The bacteria in the extract were detected at 14N and 15N respectively. The result is that the bacteria in the body are immobilized by 15N2