Nによるダイズ根粒における固定窒素の転流の定量的解析

Quantitative analysis of transport of fixed nitrogen from soybean nodule using N as a tracer

Hung, N. V. P.; 渡部 詩織*; 石川 伸二*; 大竹 憲邦*; 末吉 邦*; 石井 里美; 藤巻 秀; 大山 卓爾*; 八島 裕幸*

Hung, N. V. P.; Watanabe, Shiori*; Ishikawa, Shinji*; Otake, Norikuni*; Sueyoshi, Kuni*; Ishii, Satomi; Fujimaki, Shu; Oyama, Takuji*; Yashima, Hiroyuki*

ダイズ等のマメ科植物にとって、根粒菌による窒素固定は重要な窒素の獲得機構である。根粒菌による窒素固定、及び固定された窒素化合物の植物内の転流を、窒素15をトレーサとして二つの異なる生育ステージにおいて調べた。窒素15標識窒素ガスを播種後36日、91日のダイズの地下部に投与し、トレーサ投与後1-8時間において2時間ごとにサンプリングし、根粒,葉,茎,根などにおける部位別の固定量を質量分析装置によって調べた。その結果、どちらの生育ステージでも根粒からの固定窒素の流出割合は、最初の1時間では1割程度とかなり少ないが、その後、各器官への移行が活発になり、特に地上部への移行割合が8時間後には5割に達した。根では根の上部に着生した根粒の活性が最も高く、固定窒素の根下部への移動はほとんどないことが確認された。これらの結果は播種後日数によらず、同じ傾向であった。

Biological Nitrogen Fixation (BNF) plays an important role in the plant life especial in legume species. Through symbiotic fixation process, legume plants can use atmospheric nitrogen as nutritional source for their growth and development. Soybean plants have an ability to fix dinitrogen (N) in the atmosphere in root nodules and absorb nitrogen either from fertilizer or soil N. Soybean needs a large amount of N to synthesize seed storage protein especial in stage of pod filling. Many studies have been carried out in the fields of BNF, but up to now the accurate measurement of transport rate of fixed N has not determined yet. Until now, there are many methods to investigate nitrogen fixation and transportation in leguminous plants. This study used N isotope as a tracer to quantify nitrogen fixation and the transport rate of fixed N to various parts of shoots and roots in nodulated soybean plants during relatively short time from 1 h to 8h.