| Project/Area Number |
19K22444
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Fukasawa Yu 東北大学, 農学研究科, 助教 (30594808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上村 真由子 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (60444569)
井手 淳一郎 公立千歳科学技術大学, 理工学部, 准教授 (70606756)
三浦 政司 鳥取大学, 地域価値創造研究教育機構, 准教授 (80623537)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
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| Keywords | 菌類 / 競争 / シミュレーション / 炭素配分 / トレードオフ / 分解 / 菌種間競争 / 炭素配分戦略 / 白色腐朽菌 / 褐色腐朽菌 / 枯死木分解 / 菌糸体 / 資源利用効率 / 二酸化炭素 / 二次代謝産物 / 競争モデル |
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| Outline of Research at the Start |
種間競争は生物群集を形作る上で重要なメカニズムの一つだが、菌類では種間競争を説明する有効なモデルが未だ提案されていない。動物や植物と異なり、生息基質が食物資源でもある菌類の種間競争の理解には、空間獲得競争と資源利用を基軸とした新たなモデルが必要とされている。菌糸体同士が遭遇すると、菌糸体の高密度化や二次代謝物質・酵素の生産、CO2放出が活発になることから、種間競争は菌糸体にとって炭素コストになると考えられている。本研究では、競争時の菌類の炭素配分と資源利用を測定することで競争コストを推定し、有機物分解との関係を含んだ新しい競争モデルを提案する足がかりとする。
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| Outline of Final Research Achievements |
To demonstrate fungal interspecific competition by computer simulation, we developed agent-based model including carbon allocation strategies of fungi. The model consists of mycelia as agents, their growth, secondary metabolites production, and nutrient transfer as behavioural tactics. Also, we described the effect of secondary metabolites on competitor's growth as interspecific interactions, and the effects of temperature stress on fungal behavioural tactics. Based on this model, we developed an computer simulator to represent fungal competition.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
菌種間競争を説明する有効なモデルの構築は長年追求されてきた研究課題であるが、これまで化学分析や遺伝子解析等における技術的な限界のために明確なモデルを示すことができなかった。本研究は、複雑な菌類群集の分解機能という生態学的に極めて重要なテーマにおける有効なブレイクスルーを提案できると考えられ、挑戦する意義は大きい。その成果からは、温暖化による炭素循環への影響の予測精度向上や、効率的なバイオマスエネルギー変換法など、様々な分野への応用が期待できる。
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