| Project/Area Number |
22K05369
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
Saeki Yuichi 宮崎大学, 農学部, 教授 (50295200)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | ダイズ / 根粒菌 / 気候帯 / 硝酸呼吸 / N2O還元酵素 / 群集構造 / 環境傾度 / ダイズ根粒菌 / 温帯 / 熱帯 / 普通畑 / 水田転換畑 / 脱窒 / フィリピン / Bradyrhizobium / 亜熱帯 / 土着根粒菌 / 気候変動 |
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| Outline of Research at the Start |
土壌中の根粒菌生態に関しては、有効な解析手法がなかったことから不明な点が多く、根粒菌生態を利用した共生窒素固定の有効活用のための大きな課題となっていた。近年、筆者は次世代シークエンス（NGS）を活用した群集構造解析法を考案した。この技術を活用し、多様な気候下における土着根粒菌群集構造とダイズ感染根粒菌群集構造を比較解析することは、植物－微生物共生系、および温暖化の最中にある農業にとって重要な知見となる。本研究では、日本、アメリカ東部、フィリピンの土壌を解析対象とし、土着根粒菌群集構造と感染根粒菌群集構造を、分子・数理生態学的に比較解析し、気候変動に対応した根粒菌の農業利用のための知見とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, a comparative analysis of indigenous soybean bradyrhizobial community structures in Japan and the Philippines revealed a shift in dominant clusters in Japanese upland fields from Bradyrhizobium japonicum USDA123 in the north to B. japonicum USDA6 and B. elkanii USDA76 in more southern regions. In contrast, Bradyrhizobium diazoefficiens was dominant in paddy fields at the University of Miyazaki. In the upland field at Central Luzon State University (CLSU) in the Philippines, Bradyrhizobium yuanmingense was the predominant species, while in converted paddy fields, both B. yuanmingense and B. elkanii were major species. It was revealed that the possession of the N2O reductase gene (nosZ) is a key factor for dominance in converted paddy fields.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究において、温帯・熱帯湿潤地帯における土着根粒菌群集とダイズ感染根粒菌群集構造の比較解析によるダイズ根粒菌の生態研究を行い、温暖化などの気候変動や土壌の理化学性と根粒菌群集構造の変遷を解析した。温暖化の進行により、土着化するダイズ根粒菌の種の変遷が起きること、また、還元条件を伴う水田転換畑では、嫌気呼吸の一種である硝酸呼吸において、N2まで還元する完全脱窒能を有することが大きな条件となることを明らかにした。
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