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

• 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

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。

Generally, for crops, <s:1> nitrogenous fertilizers have a に strong く dependence するが, a high <s:1> nitrogenous fixation capacity を, a するサ effect, モ, モ, そ, and <s:1> exceptions である. こ の smothering (fixed は plant cell gap に interest-bearing す る bacteria (エ ン ド フ ァ イ ト) に よ る と exam え ら れ て お り, ニ ト ロ ゲ ナ ー ゼ posthumous son 伝 を ゲ ノ ム に keeps on す る bacteria が サ ツ マ イ モ body か ら most of its 検 さ れ て い る. <s:1>, culture of possible な bacteria だけ単, proliferation, inoculation of <s:1> て て, originally high <s:1> nitrogen fixation can を reproduce で な な な. The <s:1> results of <s:1> are difficult to cultivate な bacteria が. The possibility of true <s:1> functional organisms である is を. The hint is する. This study で は, サ ツ マ イ モ body で high い smothering (fixed を be interstate に 発 now し を た bacteria cultivation に dependent す る こ と な く direct visualization し て specific し, specific し た bacteria の 挙 dynamic を tracing す る. Before サ ツ マ イ モ に applicable す る に, root で smothering element fixed す る こ と が わ か っ て い る ダ イ ズ を with い て, underground part に 15 n2 ガ ス を し and supply after た の root, root grain に 15 n が 検 out さ れ る か ど う か を 検 card し た. そ の results, ラ マ ン 顕 micromirror を with い る こ と で grinding 砕 liquid の root, root grain bacteria に 15 n を 検 out す る こ と が で き, こ が の methodology have sharper で あ る こ と を confirm で き た. に, root を 発 yukon さ せ た サ ツ マ イ モ root に 15 n2 ガ ス を し, fine root and supply root か ら の extract を た. こ れ ら の bacteria in the extract で は 14 n し か 検 out で き な か っ た も の が exist す で る party, a の bacteria に は 15 n が 検 out さ れ た. こ の results は, あ る の が bacteria サ ツ マ イ モ body で be interstate 15 n2 に を fixed し た こ と を mean す る.

项目成果

Endophytic N2 fixation in sweet potato: responses to N, P, and K inputs and visualization of 15N2 utilizing bacterial cells via Raman spectroscopy

甘薯内生 N2 固定：对 N、P 和 K 输入的响应以及通过拉曼光谱利用细菌细胞可视化 15N2

• DOI: 10.1007/s00374-023-01698-5
• 发表时间: 2023
• 期刊: Biology and Fertility of Soils
• 影响因子: 6.5
• 作者: 鈴木颯人;岩田拓記;宮原裕一;伊藤雅之，高橋けんし;Risako Ueda & Katsuya Yano
• 通讯作者: Risako Ueda & Katsuya Yano