窒素固定増強遺伝子によるマメ科作物の低炭素投入型への転換

利用固氮增强基因将豆科作物转化为低碳投入类型

基本信息

批准号：
20H02890
负责人：
鈴木章弘
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Saga University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02890/
关键词：
窒素固定共生根粒菌ダイズ遺伝子ミヤコグサ根粒

项目摘要

本研究の目的は，申請者らが見出した窒素固定増強遺伝子（SEN1）に関して，窒素固定増強のメカニズムを理解することとそれを使ってダイズの生産性を向上させる（窒素肥料を削減する）ことである。今年度も昨年度に引き続き３つの小課題を遂行することによってそれらの達成を試みた。結果とともに以下に示す。小課題１.ダイズの窒素固定増強遺伝子による肥料削減効果の検証：圃場にコンテナを設置してダイズを栽培する際に佐賀県推奨の窒素濃度に対して0, 50または100％とした場合の，ダイズの成長及び共生パラメーターの調査を行った。その結果，窒素の濃度の如何に関わらず，ダイズの成長や収量に差が検出されなかった。これは栽培のごく初期に大雨によって添加した尿素が流出してしまったことによると考えられた。一方，佐賀県推奨の条件による栽培では，エンレイ型が種子数の増加によって生産性が良好になっていることを確認した。小課題２.ダイズの窒素固定増強遺伝子のリスト化と世界展開への準備：ダイズの日本のコアコレクションおよび世界のコアコレクションの塩基配列が公開されたため，SEN1遺伝子の塩基配列がどの程度分布しているのかの調査そ行った。その結果，エンレイ型SEN1を持っているダイズ系統は日本のコアコレクションおよび世界のコアコレクションの一割程度に過ぎないことが明らかになった。小課題３. SEN1タンパク質の機能解析：ダイズのSEN1について，既に作出済みのNIL（窒素固定増強型，エンレイ型SEN1を持つ）と分離してPeking型を持つに到った系統に関して蛍光X線分析を行い，根粒内の相対鉄含量を推定した。その結果，窒素固定が増強されているエンレイ型の根粒の方がPeking型と比較して有意に鉄含量が高いことが明らかになった。

本研究的目的是了解申请人发现的固氮增强基因(SEN1)的固氮增强机制，并利用其来提高大豆生产力(减少氮肥使用)。继去年之后，今年我们力争通过三项小任务来实现这些目标。结果如下所示。子作业1.利用大豆固氮增强基因验证减肥效果：在田间容器中栽培大豆时，如果氮浓度设定为佐贺县推荐氮浓度的0%、50%或100%，我们进行了调查大豆的生长和共生参数。结果，无论氮浓度如何，都没有检测到大豆生长或产量的差异。这被认为是由于耕作之初添加的尿素被大雨冲走了。另一方面，在佐贺县推荐的条件下栽培时，证实延龄草类型由于种子数量增加而具有更好的生产力。子作业2.列出大豆中的固氮增强基因并为全球扩展做准备：由于日本大豆核心种质和世界核心种质的核苷酸序列已经公布，目前还不清楚大豆的核苷酸序列如何分布。我去查了一下有没有SEN1基因。结果表明，携带 enlei 型 SEN1 的大豆品系仅占日本和世界各地核心种质的 10% 左右。子作业3. SEN1蛋白的功能分析：对大豆SEN1进行荧光X射线分析，该大豆SEN1已从已生产的NIL（具有固氮增强型恩雷型SEN1）中分离出来，并已成为北京型。估计根瘤中的相对铁含量。结果表明，具有增强固氮作用的延龄型根瘤的铁含量显着高于北京型根瘤。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

窒素固定増強遺伝子を導入したフクユタカの優位性

导入固氮增强基因的福丰的优点

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
佐藤修正;Yusdar Mustamin;Madihah Manggabarani;番場　大;Turgut Akyol;Stig Andersen;Nadia Kamal;Klaus Mayer;橋口正嗣;田中秀典;明石　良;Anjar Cahyaningtyas・Tatsuhiro Ezawa;鈴木章弘
通讯作者：
鈴木章弘

窒素固定増強遺伝子を導入したフクユタカの性状解析

导入固氮增强基因的福裕特性分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kinoshita Satoru N;Suzuki Takamasa;Kiba Takatoshi;Sakakibara Hitoshi;Kinoshita Toshinori;西田雄輝
通讯作者：
西田雄輝

SEN1 gene from Lotus japonicus MG20 improves nitrogen fixation and plant growth

DOI：
10.1080/00380768.2020.1834829
发表时间：
2020-10
期刊：
Soil Science and Plant Nutrition
影响因子：
2
作者：
Y. Nishida;Reona Hiraoka;Satomi Kawano;N. Suganuma;Shusei Sato;Satoshi Watanabe;T. Anai;S. Arima-S
通讯作者：
Y. Nishida;Reona Hiraoka;Satomi Kawano;N. Suganuma;Shusei Sato;Satoshi Watanabe;T. Anai;S. Arima-S

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鈴木章弘其他文献

ミヤコグサのenf(enhanced nitrogen fixation)変異体の性状解析

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DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akiyoshi Tominaga;Ayaka Yamauchi;Toyoaki Anai;等;鈴木章弘;鈴木章弘
通讯作者：
鈴木章弘

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DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akiyoshi Tominaga;Ayaka Yamauchi;Toyoaki Anai;等;鈴木章弘;鈴木章弘;山本隆儀・須藤佐蔵;山本隆儀・須藤佐蔵
通讯作者：
山本隆儀・須藤佐蔵

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DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akiyoshi Tominaga;Ayaka Yamauchi;Toyoaki Anai;等;鈴木章弘;鈴木章弘;山本隆儀・須藤佐蔵;山本隆儀・須藤佐蔵;辿杢隆鶴・須藤佐蔵;山本隆儀・須藤佐蔵;山本隆儀・須藤佐蔵
通讯作者：
山本隆儀・須藤佐蔵