マメ科植物の共生窒素固定系の成立と窒素固定能発現の機構の解明

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マメ科植物の共生窒素固定系の成立と窒素固定能発現の機構の解明

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
ELUCIDATION OF MECHANISM ASSOCIATED WITH THE FORMATION OF SYMBIOTIC NITROGEN FIXING SYSTEMS AND DEVELOPMENT OF NITROGEN FIXING ACTIVITY IN LEGUMINOUS PLANT.
責任表示:
石塚 潤爾(九州大学・農学部・教授)
ISHIZUKA Junji(九州大学・農学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1990-1992
概要(最新報告):
ダイズ根粒菌の宿主特異性とダイズの根粒菌株選択の機構につては、Rj_4ダイズ種子から親和性菌株Is-1を特異的に凝集し、その増殖を促進するフコースレクチンを分離し、Rj品種の菌株選択機構との関連性を推定した。栽培ダイズ、野生ダイズ、サイラトロから抽出した根粒菌のDNAが3種類のnodグリープに分けられ、各々3種の分離源宿主に対応すること、また、根粒形成過程で細胞壁の分解と感染糸形成の過程が宿主特異性の決定に大きく関与していることを明かにした。R.frediiにR.trifoliiのnod遺伝子を組み込んだプラスミッド、および、lacオペロンとTn5を挿入したプラスミッドを導入した変異株のダイズに対する根粒形成能の調査では、hetelogousな遺伝子産物がR.frediiのnod遺伝子の発現に干渉作用を及ぼすことが明らかになった。インゲンの根粒形成に対する種子と根の溢泌物の影響について調査し、数種のフラボノイド化合物を同定、その消長を明らかにした。根粒形成、窒素固定能発現に影響を及ぼす硝酸は速やかに茎葉部に移行し、吸収部位以外の根や根粒には移行しにくいこと、また、莢切除による窒素固定能の低下は根粒からの固定窒素の取り去り速度低下によることを明らかにした。根粒中の感染細胞にはキサンチン脱水素酵素、リンゴ酸脱水素酵素、非感染細胞にはウリカーゼ、アミノ酸合成酵素、CO_2暗固定酵素の活性が高く、両細胞間の分業が示唆された。共生特異的蛋白ノジュリン、とくに、ウリカーゼついて、その活性、精製酵素の性質、転写産物であるmRNAの同定、クローニングしたcDNAの塩基配列の解析等によって子葉にもウリカーゼが発現し、ゲノム中にウリカーゼ遺伝子は少なくとも2コピー存生することが示された。発育段階の異なる根粒から、substruction法によりノジュリン遺伝子のcDNAクローニングを試み、既知遺伝子の大部分と新たに9個の遺伝子を単離、その生理的意義を検討した。 続きを見る
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Genetic Grouping of Bradyrhizobium Strains Compatible with Soybean (Glycine max L. Merr.) Harboring Rj?gene by AFLP?fingerprinting Analysis by Yamakawa, Takeo; Tanaka, Masayuki; Sakai, Masao; Sarr, Papa Saliou; 山川, 武夫; 田中, 將行; 境, 雅夫
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