温室効果ガス低減を目指したダイズ根粒菌N20還元過程遺伝子群の制御機構の解明

阐明大豆根瘤菌N20还原过程基因减少温室气体排放的调控机制

基本信息

  • 批准号:
    12F02398
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2012 至 2014
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

N2Oは強力な温室効果ガスであると共に、オゾン層破壊の原因物質でもある。植物根圏はN2O発生源の一つであり、私たちのグループはDNA校正機能を低下させたダイズ根粒菌Bradyrhizobium japonicumから、突然変異によりN2O還元酵素(N2OR)活性の上昇したNos強化株を作出し、N2O削減効果を実証してきた。しかし、Nos強化株におけるN2OR活性上昇の原因は不明であったため、本研究ではその原因解明を行ってきた。昨年度まで、(1)bll4572(nasS)遺伝子の変異がNos強化株におけるN2OR活性上昇の原因であること、(2)本遺伝子はB. japonicumの脱窒系においてnosZだけでなくnapAの転写制御に関与している新規転写制御因子であること、(3)NasTタンパク質による根粒菌脱窒の遺伝子発現促進をnasS産物が負に制御することが明らかとなった。本年度は、まずnasST介在nosZ遺伝子発現誘導の硝酸濃度プロファイル解析を行った。種々の濃度の硝酸および亜硝酸添加条件下のnosZおよびnapEの遺伝子発現の比較を行ったところ、細胞レベルのNasSTシステムの硝酸感受の臨界濃度は、50uM付近であり、ダイズ根圏における硝酸濃度より高いことが分かった。したがって、植物根圏において、NasS変異によりN2O還元酵素活性を上昇させられる科学的根拠が明らかとなった。また、次世代シーケンサーを用いたnasST変異体の網羅的な遺伝子発現解析の準備を行った。具体的には、野生株およびnasS変異株を好気条件で培養した細胞からRNAを抽出後、cDNAを作成し、次世代シーケンサーのRNA-seqによる発現解析系を確立した。
N2O stress in the greenhouse results in a wide range of causes. The plant root N2O production source was used as soon as possible, and the DNA correction machine was able to lower the Rhizoctonia rhizobacteria Bradyrhizobium japonicum strain, suddenly activate the N2O enzyme (N2OR) activity, increase the Nos enhancement rate, and N2O cut the fruit to induce growth. The cause of N2OR activity of Nos enhanced strain was unknown. The reason of this study was to explain the reason. Last year, (1) bll4572 (nasS) substrates caused significant changes in N2OR activity, (2) japonicum asphyxiation was caused by nosZ sequestration, (1) the N2OR activity of the plant was enhanced, (2) the asphyxiation system of the plant was induced, and the new regulations were written. (3) the NasT system is responsible for the removal of rhizobacteria from rhizobacteria to improve the quality of nasS. This year, NASST reported that the concentration of nitric acid was analyzed in the nosZ database. Under the condition of the addition of nitric acid, the concentration of nitric acid and the concentration of nitric acid. Plant roots, plant roots, NasS roots, N2O enzymes, N2O enzymes and N2O enzymes. Users and next-generation Internet users will now parse to prepare for registration by using the subscribers of the nasST client network. Specific plants, wild plants, nasS plants, good conditions, culture, cell culture, RNA extraction, cDNA extraction, next generation analysis, RNA-seq isolation, identification, identification and identification.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The nitrate-sensing NasST system regulates nitrous oxide reductase and periplasmic nitrate reductase in Bradyrhizobium japonicum.
硝酸盐感应 NasST 系统调节日本慢生根瘤菌中的一氧化二氮还原酶和周质硝酸盐还原酶。
  • DOI:
    10.1111/1462-2920.12546
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.1
  • 作者:
    Sanchez;C.;M. Itakura;T. Okubo;T. Matsumoto;H. Yoshikawa;A. Gotoh;M. Hidaka;T. Uchida;and K. Minamisawa.
  • 通讯作者:
    and K. Minamisawa.
A novel regulation system for transcription of nos genes in Bradyrhizobium japonicum
日本慢生根瘤菌 nos 基因转录的新型调控系统
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Cristina Sanchez;Manabu Itakura;Hisayuki Mitsui;Kiwamu Minamisawa
  • 通讯作者:
    Kiwamu Minamisawa
Regulation of N2O reduction in Bradyrhizobium japonicum mutants with increased N2O reductase activity
N2O 还原酶活性增加的日本慢生根瘤菌突变体中 N2O 还原的调节
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    吉海周;若松愛;宮下惇嗣;松本靖彦;磯貝隆夫;関水和久;垣内力;浦野泰照;Makoto Ohmoto;Cristina Sanchez
  • 通讯作者:
    Cristina Sanchez
Linked expression of nap and nos genes in a Bradyrhizobium japonicum mutant with increased N_2O reductase activity.
日本慢生根瘤菌突变体中nap和nos基因的连锁表达,N_2O还原酶活性增加。
  • DOI:
    10.1128/aem.00703-13
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sanchez C;Itakura M;Mitsui H;Minamisawa K.
  • 通讯作者:
    Minamisawa K.
N2O還元能が強化された根粒菌及びN2Oの除去方法
增强N2O还原能力的根瘤菌及其去除N2O的方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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    21J14718
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.47万
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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    20J15423
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    2020
  • 资助金额:
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    10322997
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.47万
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知道了