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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

探索植物促生菌适应强酸性土壤的高铝耐受策略

基本信息

批准号：
21K12298
负责人：
相澤朋子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

Acidic soil is a problem, acidity is caused by factors that hinder plant growth, and crop varieties are difficult to cultivate. There is a strong acidity of pH 1-4 in the south-eastern アジアに多くなかでも, and the acidic sulfate soil は is particularly agriculturally profound である. In this study, Acidocella aluminiidurans AL46 strain was used on the root surface of Acidocella aluminiidurans AL46, a plant of the family Plants of the family Acidocella aluminiidurans. The problem of dissolution of the same bacteria and acidic soil, as well as the resistance concentration of the acidic soil and water, etc., has been reported.とComparison of してmost もい strain であるが, そのstrongなresistant・Adaptationメカニズムは全く分かっていない.これまでに、The following の実験を行っている. 【実験1】 In the presence of アルミニウム, でのinsoluble リン acid chloride soluble に关わるmolecule のidentity: acidic, かつThe production of organic acid とシデロフォア様molecules in the presence of アルミニウム is confirmed. The structure of the molecule is the same as the structure of the molecule. 【実験2】 Analysis of cell membrane fatty acids in the presence of アルミニウム: アルミニウムThe ratio of fatty acids contained in the following で、シクロプロパンcyclicを大きく変化すること、これにより membrane permeability change すること, さらにシクロプロパン fatty acid synthesis inhibitionする trial 薬を Use いて culture すると, アルミニウム patience が変化することをconfirm した. 【実験3】 AL46がholdつ2 kinds of analysisを通じて、AL46のもつトランスポーターをThe coliform bacteria appear and come out.この2 kinds, およびその一のアミノ acid を変化させたトランスポーターの性をanalytic した.