窒素固定エンドファイトの感染ならびに窒素固定メカニズムの解明

阐明固氮内生菌感染和固氮机制

基本信息

批准号：
09J40041
负责人：
塔野岡純子 (寺門純子)
金额：
$ 1.98万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J40041/
关键词：
エンドファイト窒素固定サツマイモ Bradyrhizobium

项目摘要

私達は、これまでにサツマイモ体内から窒素固定エンドファイト(Bradyrhizobiumsp. AT1)を分離してきた。本年度は、サツマイモを長期間栽培し、B. sp. AT1の接種効果を調査した。[人工気象機内における接種試験]サツマイモ幼植物の地下部にB. sp. AT1を1カ月おきに接種した。無窒素条件下で約5ヶ月間栽培した結果、接種区のサツマイモにおいて約17%の新鮮重の増加が認められた。また、アセチレン還元法および重窒素希釈法により、接種区において窒素固定活性および窒素固定の寄与が認められた。[圃場における接種試験]6月下旬に、コンクリート枠圃場(N:5kg/10a)にサツマイモ(ベニアズマ、アヤムラサキ、高系14号)を移植した。接種区の苗は、移植前日に切り口をB. sp. AT1の懸濁液に浸し、移植後は1カ月おきに菌液を葉面散布した。11月上旬に生育調査を行った結果、アヤムラサキ接種区において、地上部および塊根の著しい生育促進が認められた。一方、ベニアズマおよび高系14号では接種区における有意な生育促進が認められなかった。さらに、圃場栽培したサツマイモ抽出液中でB. sp. AT1を培養した結果、アヤムラサキ地上部の抽出液中で最も高い窒素固定活性が認められた。以上の結果から、B. sp. AT1の窒素固定活性は、サツマイモ内成分の違いによって異なることが示唆された。また、人工気象機内において無窒素条件下で栽培したベニアズマでは、B. sp. AT1接種による生育促進効果が認められたことから、施肥窒素量の違いがB. sp. AT1の窒素固定活性を制御している可能性も示唆された。これらの成果を応用することにより、今後、非マメ科作物においても窒素固定エンドファイトを利用し、抵投入の農業を実現することが可能になると考える。

迄今为止，我们已经从甘薯体中分离出了固氮内生菌（Bradyrhizobium sp. AT1）。今年，我们长期种植红薯，并研究了B. sp. AT1的接种效果。 [人工气候机接种试验] 每月将B. sp. AT1接种到甘薯幼苗的地下部分。在无氮条件下培养约5个月后，观察到接种的甘薯鲜重增加了约17%。此外，通过乙炔还原法和重氮稀释法，观察了接种区域的固氮活性和对固氮的贡献。 [田间接种试验] 6月下旬，将甘薯（甘薯、绫紫、高庆14号）移植到混凝土框架田（N：5公斤/10个）。移栽前一天将接种区的幼苗切端浸泡在B. sp. AT1悬浮液中，移栽后每月将菌液喷洒在叶片上。 11月初进行的生长调查结果显示，在绫紫接种区，地上部分和块根的生长显着促进。另一方面，在 Beniasma 和 High Line 14 号接种地块中没有观察到显着的生长促进作用。此外，在田间种植的甘薯提取物中培养 B. sp. AT1 的结果是，在绫紫薯地上部分的提取物中观察到最高的固氮活性。上述结果表明，B. sp. AT1 的固氮活性根据甘薯内的成分而不同。此外，发现接种B. sp. AT1对人工气候机中无氮条件下培养的B. sp. AT1有生长促进作用，表明施氮量的差异可以控制氮肥。 -B. sp. AT1 的修复活性也被认为可能是这种情况。通过应用这些结果，我们相信未来将有可能在非豆科作物中利用固氮内生菌，实现低投入农业。