窒素固定エンドファイトの窒素固定活性に与える異なる炭素源の影響  [in Japanese] Effect of carbon sources on nitrogenase activity of diazotroph endophytic bacteria  [in Japanese]

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Abstract

窒素固定エンドファイトは高等植物に内生する窒素固定細菌である。その緩やかな宿主特異性ゆえに広い範囲の植物種への利用が期待されている。しかしながら,その植物への接種効果は不安定,非持続的であることが報告されている。本研究は,接種菌が窒素固定を行う際に重要な要因の一つである炭素源の資化性に注目し,菌種による炭素源の資化性の差異および炭素源が窒素固定活性へ与える影響について調査し,植物への接種菌株の接種効果を高めるための知見を得ることを目的とした。窒素固定エンドファイト5菌株(Herbaspirillum sp. B501株,Enterobacter sp. No.35株,Klebsiella sp. No.38株,Burkholderia sp. No.25株,Pantoea sp. No.18株)が資化できる可能性のある炭素源をBiologプレートを用いて調査した。その結果を基に選抜した炭素源を用いた改変LGIP培地で培養を行い,菌株の生育の確認と窒素固定活性の指標であるアセチレン還元活性の測定を行った。菌株により異なったがクエン酸,イタコン酸,リンゴ酸,スクロースを資化し,窒素固定活性を認めたが,キビ糖に比べその活性は低かった。また1種類の炭素源では窒素固定活性が低い値あるいは検出限界以下であっても,スクロースと併用することによりPantoea sp. No.18株を除く全ての菌株において,活性の上昇が明らかとなった。これらの結果より,窒素固定エンドファイトが資化する炭素源により窒素固定活性は変動することが明らかとなった。

Endophytic diazotrophic bacteria exists internal tissues of higher plant without causing damage to their hosts. Host specificity between higher plant and endophyte is lower than that of legume-rhizobium symbiosis. This is desirable trait as microbial inocula, which may be used for the cultivation of a wide range of plants. However, it was reported that the inoculation effects of endophytes were not stable and continuous. This study focused on carbon source which is one of the important factors for nitrogen fixation and investigated the different utilization of carbon source, and the effect of carbon sources on nitrogenase activity. Carbon source utilization of five endophytes (Herbaspirillum sp. B501, Enterobacter sp. No. 35, Klebsiella sp. No. 38, Burkholderia sp. No. 25, Pantoea sp. No. 18) were investigated using Biolog plate. These were incubated in modified LGIP medium including selected different carbon-sources, and confirmed growth rate and acetylene reduction activity. Some endophytes utilized citric acid, iconic acid, malic acid, sucrose, and showed nitrogenase activity that was lower than that of sugarcane sugar. Furthermore, by combined use of sucrose and other carbon source, nitrogenase activity of all endophytes, except Pantoea sp. No. 18, were increased. These results show that endophytes had different utilization of carbon sources, and nitrogenase activity was affected by their carbon sources.

Journal

  • Bulletin of the Faculty of Agriculture, Miyazaki University

    Bulletin of the Faculty of Agriculture, Miyazaki University 60, 13-20, 2014-03

    Miyazaki University

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110009795550
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00236503
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    journal article
  • Journal Type
    大学紀要
  • ISSN
    0544-6066
  • NDL Article ID
    025471061
  • NDL Call No.
    Z18-311
  • Data Source
    NDL  NII-ELS  IR  JASI 
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