強酸性土壌に適応する植物生育促進菌の高濃度アルミニウム耐性戦略を探る

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酸性土壌では、酸性に起因する様々な植物生育阻害要因が複合し、作物品種の栽培が困難である。なかでも、東南アジアに多く存在するpH 1-4という強酸性を示す酸性硫酸塩土壌は農業上特に深刻である。本研究では、ベトナムの酸性硫酸塩土壌に適応するイネ科植物の根表面から得たAcidocella aluminiidurans AL46株を用いている。同菌は、酸性により土壌から溶出して問題となるアルミニウム・マンガン等の耐性濃度が既報と比較して最も高い菌株であるが、その強烈な耐性・適応メカニズムは全く分かっていない。これまでに、以下の実験を行っている。【実験 1】 アルミニウム存在下での不溶性リン酸塩可溶化に関わる分子の同定：酸性、かつアルミニウム存在下で有機酸とシデロフォア様分子が生産されることを確認した。この分子の構造について検討している。【実験 2】 アルミニウム存在下で大きく変化する細胞膜脂肪酸の解析：アルミニウム存在下で、シクロプロパン環を含む脂肪酸の比率が大きく変化すること、これにより膜透過性が変化すること、さらにシクロプロパン脂肪酸生合成を阻害する試薬を用いて培養すると、アルミニウム耐性が変化することを確認した。【実験 3】 アルミニウムの輸送に関わるトランスポーターの存在の検討：AL46が持つ2種のアンモニウムトランスポーターの解析を通じて、AL46 のもつトランスポーターを大腸菌内で発現させることが出来るようになった。この2種、およびその一部のアミノ酸を変化させたトランスポーターの性質を解析した。