植物生理学および病理学ジャーナル

窒素制限条件下での窒素固定アゾラ-アナベナ共生菌におけるグルタミン合成酵素（GS）活性と根の形態可塑性の調節

ユスフ A、アパルナ MB、ハイマー YM

本研究は、アゾラ-アナベナ共生における大気中の窒素固定における内部共生菌アナベナ・アゾラエの役割を明らかにするために実施されました。人工ガス混合物を使用して 10% (v/v) 窒素を添加した窒素を含まない改良ホグランド培地で生育したアゾラ-アナベナ・アゾラエ (共生) は、根の数と長さの増加をもたらしました。共生の GS 比活性は 75 ± 6 nmole γ-グルタミン酸 mg タンパク質-1 分-1 であり、総窒素含有量は 10% (v/v) 窒素で生育した培養物の方が低かったです。同様に、人工的に生産されたアナベナフリーのアゾラ（エンドファイトフリー）では、根の長さと数が増加し、GS比活性（30 ± 10 nmole γ-グルタミン酸 mg タンパク質-1 min-1）が低下しましたが、2.5 mM NH4NO3を補充しても、根の長さ、根の数、GS活性に変化は見られませんでした。しかし、10%（v/v）N2+2.5 mM NH4NO3で培養した組み合わせでは、10%（v/v）N2処理の影響が逆転し、295 ± 120 nmole γ-グルタミン酸 mg タンパク質-1 min-1のGS比活性を示し、形態学的特徴は対照植物と同様でした。この関連から得られた GS タンパク質のウェスタン ブロット分析では、あらゆる成長条件下で GS の 2 つのアイソフォーム (GS1 と GS2) が同等に存在することが示されましたが、エンドファイトのないシダでは GS1 と GS2 の中間の大きさの拡散したバンドが 1 つ観察されました。