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論文

Effect of minerals on accumulation of Cs by fungus ${{it Saccaromyces cerevisiae}}$

大貫 敏彦; 坂本 文徳; 山崎 信哉*; 香西 直文; 塩津 弘之; 宇都宮 聡*; 渡辺 直子*; 小崎 完*

Journal of Environmental Radioactivity, 144, p.127 - 133, 2015/06

 被引用回数:9 パーセンタイル:27.34(Environmental Sciences)

酵母へのCsの吸着に関して、培地中に存在する鉱物の影響を調べた。その結果、鉱物の存在は酵母へのCsの濃集を阻害した。鉱物へのCsの分配係数を調べた、分配係数が大きな鉱物の存在により、酵母へ濃集したCs濃度は少なかった。この結果から、酵母は、鉱物と競合してCsを濃集している。

論文

Genome analysis of the high temperature tolerant mutant of ${it Bradyrhizobium japonicum}$ USDA110 generated by ion-beam irradiation

武田 喜代子*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 大野 豊; 大津 直子*; 横山 正*

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 120, 2015/03

Major constraint of biofertilizer utilization in agricultural practice is a viability loss of beneficial microorganisms in biofertilizers by high temperature stress during both storage and transportation. Therefore, we have tried to improve high temperature tolerance of ${it Bradyrhizobium japonicum}$ USDA110 using carbon-ion beams accelerated by an AVF cyclotron at TIARA. Consequently, we have obtained a high temperature tolerant mutant that can maintain a high survival rate at 42 $$^{circ}$$C for at least 7 days in yeast-mannitol broth medium, and named it as M14. The genome sequence of M14 was determined by a whole-genome shotgun strategy. The acquirement of high temperature tolerance in M14 could be attributed to 18 base mutations and/or a large-scale inversion (1.27 Mb). In the future, we will conduct further analysis on these mutations in order to decipher the molecular mechanisms of high temperature tolerance of M14.

論文

Identification of DNA mutation sites in a high temperature tolerant mutant of ${it Bradyrhizobium japonicum}$ USDA110 generated by ion-beam irradiation

武田 喜代子; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 大津 直子*; 横山 正*

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 114, 2014/03

With the aims of utilization as a biofertilizer inoculant and elucidation of high-temperature tolerance mechanism of soybean nodule bacteria, we had applied the ion beam breeding technology to a strain ${it Bradyrhizobium japonicum}$ (${it diazoefficiens}$) USDA110. Consequently, we obtained a mutant named M14 that was able to maintain high viable cell numbers under high-temperature (42$$^{circ}$$C) for at least 7 days. Genome comparison with USDA110 revealed that (1) 1.27 Mbp inversion mutagenesis and (2) 84 single base mutations were occurred in M14. The acquirement of high temperature tolerance in M14 could be attributed to a large-scale inversion or small-scale mutations in the inverted region, or both.

論文

炉内トリチウム

上田 良夫*; 大宅 薫*; 芦川 直子*; 伊藤 篤史*; 小野 忠良*; 加藤 太治*; 川島 寿人; 河村 学思*; 剣持 貴弘*; 斎藤 誠紀*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 88(9), p.484 - 502, 2012/09

特定領域科研費「核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開」のレビューのうち第3章4節を執筆した。JT-60Uの30秒Hモード放電では外側ダイバータ板からの炭化水素の発生量が多いときに容器内に残留する水素量が増加することを示した。さらに外側ダイバータ板から発生した炭化水素がプラズマ中でどのような経路を輸送されるのかを調べるため、人為的に外側ダイバータから$$^{13}$$CH$$_{4}$$を注入する実験を行い、実験後にダイバータ・タイルを取り出しタイル上の堆積物を同定した。その結果、注入口のほぼ正面の内側ダイバータ・タイル上に$$^{13}$$Cが多量のHとともに検出された。この結果は、磁力線を横切った輸送が支配的であること、及び$$^{13}$$CとHが結合した形態で輸送された可能性が高いことを示しており、これらから中性の炭化水素、すなわち$$^{13}$$CH$$_{x}$$, x=1$$sim$$4の形態で外側ダイバータから内側ダイバータまで輸送されたと解釈される。

論文

植物の必須元素の栄養生理

牧野 周*; 末吉 邦*; 鈴木 雄二*; 河地 有木; 俵谷 圭太郎*; 大津 直子*; 中西 啓仁*; 藤原 徹*

日本土壌肥料学雑誌, 82(2), p.152 - 159, 2011/04

日本土壌肥料学会2010年北海道大会シンポジウムにおいて展開された、「植物栄養学研究の成果や進展議論をはかることを目的とした主要必須元素研究の現在,過去,未来」に関する議論をまとめたものである。河地は第3章「植物の元素動態イメージング解析で見えてくる栄養生理」を担当した。その中で、植物体内の栄養動態を可視化するさまざまなRIイメージング技術は、植物栄養の生理学的研究において大きなアドバンテージをもたらすことを概説した。おもに、本研究グループが開発してきたRIイメージング技術とそれによる研究成果を紹介するとともに、今後の植物栄養動態RIイメージング研究のあるべき姿を議論した。

論文

核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開,3; 核融合炉のトリチウム蓄積・排出評価のための理論及びシミュレーションコードの開発

大宅 薫*; 井内 健介*; 清水 勝宏; 滝塚 知典; 川島 寿人; 星野 一生; 畑山 明聖*; 藤間 光徳*; 冨田 幸博*; 河村 学思*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 85(10), p.695 - 703, 2009/10

平成19年度より採択された文部科学省科学研究費特定領域「核融合炉実現を目指したトリチウム研究の新展開」の中の6研究項目の一つである「核融合炉のトリチウム蓄積・排出評価のための理論及びシミュレーションコードの開発」に関して、研究目的,研究開発の現状及び今後の課題について述べる。特に、(1)炉内プラズマ中のトリチウム輸送と対向壁への蓄積と放出,(2)ダスト粒子の炉内プラズマ中の挙動とトリチウム蓄積,(3)プラズマ対向材料のトリチウム蓄積と放出にかかわるモデル構築,コード開発及びシミュレーションの現状を紹介する。

口頭

イオンビーム突然変異育種法により作出したダイズ根粒菌高温耐性変異株のゲノム解析

武田 喜代子; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 大津 直子*; 横山 正*

no journal, , 

東南アジア等では化学肥料からの脱却を目指し、根粒菌とマメ科植物の共生関係を利用した根粒菌バイオ肥料の利用が奨励されている。しかし、輸送や保存時の高温による接種菌の活性低下等の問題があり改良が望まれている。そこで本研究では、バイオ肥料への利用と高温耐性機構の解明を目的として、ダイズ根粒菌${it Bradyrhizobium japonicum}$ USDA110株のイオンビーム突然変異育種を試み、42$$^{circ}$$Cで7日間生存可能なダイズ根粒菌の高温耐性変異株の作出に成功した。さらに、作出した高温耐性変異株の次世代シークエンスデータ解析を行い、野生株と比較したところ、1.27Mbpの逆位という大規模なゲノム構造変異、及び一塩基置換・欠失及び挿入などの20か所程度の小規模なDNA塩基変異が存在することを明らかにした。これらの大規模な構造変異あるいは小規模な遺伝子変異が高温耐性に寄与していることが示唆された。

口頭

Genome analysis of a high temperature tolerant mutant of ${it Bradyrhizobium japonicum}$ USDA110 generated by ion-beam irradiation

武田 喜代子; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 大津 直子*; 横山 正*

no journal, , 

With the aims of utilization as a biofertilizer inoculant and elucidation of high-temperature tolerance mechanism of soybean nodule bacteria, we had applied the ion beam breeding technology to a strain ${it Bradyrhizobium japonicum}$ (${it diazoefficiens}$) USDA110. Consequently, we obtained a mutant named M14 which was able to maintain high viable cell numbers under high-temperature (42 degrees) for at least 7 days. Genome comparison with USDA110 revealed that (1) 1.27 Mbp inversion mutagenesis and (2) 18 single base mutations were occurred in M14. This study was the first attempt to apply the ion beam breeding technology to a prokaryote and succeeded in proving the effectiveness of it.

口頭

イオンビーム突然変異育種により作出したダイズ根粒菌高温耐性変異株のゲノム解析

武田 喜代子; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 大津 直子*; 横山 正*

no journal, , 

根粒菌はマメ科植物と共生し、窒素栄養をマメ科植物に供給する。現在、化学肥料からの脱却を目指し、東南アジア等では、この共生関係を生かした根粒菌バイオ肥料の利用が奨励されている。しかし、輸送や保存時の高温による接種菌の活性低下等の問題があり改良が望まれている。これまで我々は、ダイズ根粒菌の優良接種菌株である${it Bradyrhizobium japonicum}$ USDA110株を対象としたイオンビーム突然変異育種を行ってきた。そして、42$$^{circ}$$CのYM液体培地内で少なくとも1週間は高い生存率を維持することができる高温耐性変異株の取得に成功した。さらに、作出した高温耐性変異株の次世代シークエンスデータ解析を行い、野生株と比較したところ、1.27Mbpの逆位という大規模なゲノム構造変異、及び一塩基置換・欠失及び挿入などの18か所の小規模なDNA塩基変異が存在することを明らかにした。これらの大規模な構造変異あるいは小規模な遺伝子変異が高温耐性に寄与していることが示唆された。

口頭

イオンビーム突然変異育種により作出した高温耐性獲得ダイズ根粒菌のゲノム解析

佐藤 勝也; 武田 喜代子*; 鳴海 一成*; 大津 直子*; 横山 正*

no journal, , 

根粒菌はマメ科植物と共生し、窒素栄養をマメ科植物に供給する。現在、化学肥料からの脱却を目指し、東南アジア等では、この共生関係を生かした根粒菌バイオ肥料の利用が奨励されている。しかし、化学肥料とは異なり、バイオ肥料は、輸送や保存時の高温による接種菌の活性低下等の問題があり改良が望まれている。これまで我々は、ダイズ根粒菌の温帯優良接種菌株である${it Bradyrhizobium japonicum}$ USDA110株を対象としたイオンビーム突然変異育種を行ってきた。そして、42$$^{circ}$$Cの液体培地中で少なくとも1週間は高い生存率を維持することが可能な高温耐性変異株の取得に成功した。本研究では、次世代シークエンサーを用いて高温耐性変異株の全ゲノムを解読し、野生株との塩基配列の比較によってDNA変異部位を同定した。ゲノムDNA塩基配列の比較解析の結果、高温耐性変異株M14において、1.27Mbpの逆位という大規模なゲノム構造変異、及び一塩基置換・欠失及び挿入などの18ヶ所の小規模なDNA塩基変異が存在することを明らかにした。これらの大規模な構造変異あるいは小規模な遺伝子変異がM14株の高温耐性に関与している可能性が考えられた。

口頭

イオンビーム育種により作出したダイズ根粒菌高温耐性変異株の大規模なゲノム構造変異と少数の塩基変異

武田 喜代子*; 佐藤 勝也; 大野 豊; 鳴海 一成*; 大津 直子*; 横山 正*

no journal, , 

現在、化学肥料からの脱却を目指し、東南アジア等では根粒菌を用いたバイオ肥料の利用を奨励している。しかし、化学肥料とは異なり、輸送や保存時の高温による接種菌の活性低下等の問題があり改良が望まれている。これまで我々は、ダイズ根粒菌の優良接種菌株である${it Bradyrhizobium japonicum}$ USDA110株を対象とした、イオンビーム突然変異育種を行ってきた。そして、42$$^{circ}$$CのYM液体培地内で少なくとも1週間は高い生存率を保つことができる高温耐性変異株の取得に成功した。本研究では、次世代シークエンサーを用いて高温耐性変異株の全ゲノムを解読し、野生株との塩基配列の比較によって高温耐性変異株において、1.27Mbpの逆位という大規模なゲノム構造変異、及び一塩基置換・欠失及び挿入などの18ヶ所の小規模なDNA塩基変異が存在することを明らかにした。

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