表1 窒素固定微生物と緑色植物との共生表2 根粒菌の3大属とその特徴表3 根粒菌の種とその主な宿主表4 いろいろな根粒菌のNod Factor本文へ


表1 窒素固定微生物と緑色植物との共生

ペイジ始めへ
微生物宿主植物 共生菌の存在場所 酸素防御機構 分離再接種の有無
大グループ 属名- 構造または器官宿主の細胞内外  
細菌Rhizobium(根粒菌)、BradyrhizobiumAzorhizobiumマメ科植物とParasponia 根粒(誘導) 宿主細胞内のヘモグロビンが酸素運搬 あり
放線菌 Frankia カバノキ科など 8科,主に樹木根粒 (誘導)小胞(vesicle)形成,一部ではヘモグロビン あり
らん藻 Nostocコケ植物ーツノゴケなど 葉状体の小孔内 ヘテロシスト あり
 Nostoc(Anabaenaともいう シダ植物ーアゾラ 葉の小孔内 ヘテロシスト なし
 Nostoc ソテツ類 真珠状根 ヘテロシスト あり
 Nostoc ガンネラ(被子植物) 葉柄基部腺状組織 ヘテロシスト あり


本文へ


表2 根粒菌の3大属とその特徴

ペイジ始めへ
特徴 近縁細菌
Rhizobium 培地上の生育はやく,窒素固定と根粒形成の遺伝子はプラスミド上にある(例外はある) Agrobacterium(双子葉植物の根頭腫瘍病病原菌)
Bradyrhizobium 培地上の生育おそく,窒素固定と根粒形成の遺伝子は染色体上にある Rhodopseudomonas palustris(光合成細菌)
Azorhizobium 培地上の生育はやく,窒素固定と根粒形成の遺伝子は染色体上にある。 培地上で窒素固定やりやすい。Sesbania rostrataの茎粒から分離 Aquabacter spiritensis



本文へ


表3 根粒菌の種とその主な宿主

ペイジ始めへ
属名種名宿主(属または種名) 新属名
Rhizobium
 R. meliloti Medicagoアルファルファ, Melilotus, Trigonella spp. Sinorhizobium
 R.fredii Glycine max,ダイズGlycine soja ツルマメその他 Sinorhizobium
 R. leguminosarum bv. viciae Viciaソラマメ PisiumエンドウLathyrus spp. 
 R. leguminosarum bv. trifolii Trifolium spp.クローバ 
 R. leguminosarum bv. phaseoli Phaseolus vulgarisインゲン 
 R.tropici Phaseolus vulgaris,インゲン Leucoena sppギンネム. Macroptilium spp.セラトロ 
 R. etli Phaseolus vulgarisインゲン 
 R.galegae Galega officinalis, G.orientalis 
 R.loti Lotus spp. ミヤコグサ Mesorhizobium
 R.huakuii Astragalus sinicusレンゲソウ Mesorhizobium
 R.ciceri Cicer arietinum Mesorhizobium
 Rhizobium sp. strain NGR234 熱帯マメ科植物, Parasponiaなど 
Bradyrhizobium
 B. japonicum Glycine maxダイズ, Glycine sojaツルマメ その他  
 B.elkani Glycine max, Glycine soya, Macroptilium spp.セラトロ, 
 Bradyrhizobium sp.Vignaササゲ, Arachisラッカセイなど熱帯マメ科植物多数 
 Bradyrhizobium sp. strain Parasponia Parasponia spp.など 
Azorhizobium
 A.caulinodans Sesbania rostrataの茎粒 


本文へ


表4 いろいろな根粒菌のNod Factor


Nodfactor
Nod Factorの基本構造は左図の通り。表4にはそれぞれの残基を示す。
ペイジ始めへ
>
根粒菌nQR1R2R3R4, 5
R.leguminosarum bv. viciae-RBL5560 2,3C18△2 4 6 11, C18△11 CH3CO H H H
R.meliloti AK41 1,2,3 C16△2 9, C16△2 4 9H, CH3CO HSO3H H
R.meliloti 2011 2,3 C16△9,C16△2 9, C16△2 4 9, CH3CO ,(Ω-1)-OH C16-26 H,CH3CO HSO3 H H
R.tropici CFN299 3 C18△11 H HSO3CH3 H
B. japonicum USDA110 3 C18△9 H 2-O-Me-Fucosyl H H
B. japonicum USDA135 3 C18△9, C16 H, CH3CO 2-O-Me-Fucosyl H, CH3 H
B. elkani USDA61 3 C18△9 H, CH3CO Fucosyl-, 2-O-Me-Fucosyl H, CH3H, NH2CO
R.fredii USDA234 1,2,3C18△11H Fucosyl, 2-O-Me-FucosylH H
R.sp. NGR234 3 C18△11, C16 H 2-O-Me-Fucosyl, H H, NH2CO
    2-O-Me,4-O-SO3H-Fucosyl,
    2-O-Me,3-O-CO-CH3-Fucosyl
R. etli 5 C18△1, C18 H O-Ac-Fucosyl CH3 NH2CO
R.loti NZP2037 5 C18△11, C18 NH2CO 4-O-Ac-Fucosyl CH3 NH2CO
A. caulinodans ORS57 1, 2,3 C18△11, C18 H, NH2CO H , D-ArabinosylCH3 H

Rhijn van and Vanderleyden , Microbial Rev. 59,124-142 (1995)とHeidstra & Bisseling, New Phytol133:25(1996)の表をもとに作成

R.etliについてはCardenaz et al. Plant Mol. Biol. 29, 453-464(1995)から


本文へ