Acquisition of organic phosphate by extraradical hyphae of arbuscular mycorrhizal fungi

• Project/Area Number: 23K04974
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 俵谷 圭太郎 山形大学, 農学部, 教授 (70179919)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 酸性ホスファターゼ / 有機態リン / 外生菌糸 / アーバスキュラー菌根菌 / 無機化 / 有機態リン酸

Outline of Research at the Start

リン資源枯渇に対応するため、有機態リン酸の利用技術を確立する必要がある。アーバスキュラー菌根(AM)菌の外生菌糸が酸性ホスファターゼを分泌することを明らかにしたが、これによる有機態リン酸の獲得機構の詳細は不明である。本研究では（１）AM菌の外生菌糸が分泌する酸性ホスファターゼにより加水分解される土壌中の有機態リン酸の量と種類を明らかし、（２）酸性ホスファターゼ分泌能のAM菌種間差を明らかにする。AM菌による有機態リン酸の獲得機構を利活用することにより、リン鉱石を有しない我が国において持続的リン酸利用技術を確立することを最終目標とする

Outline of Annual Research Achievements

アーバスキュラー菌根(AM)菌の外生菌糸から分泌される酸性ホスファターゼ活性と土壌中の有機態リン酸の関係を検討した。30μmナイロンメッシュで根と菌糸が伸長する菌根区画と外生菌糸のみが伸長する菌糸区画に分けられた2区画ポットでRhizophagus clarusを接種したネギ（Allium fistulosum L.）と非接種のネギをSunbaguを用いて無菌的に生育させた。根圏土壌と菌糸圏土壌を採取し、酸性ホスファターゼ活性を測定した。土壌の全リン濃度と可給態リン濃度を測定した。地上部リン吸収量と地上部乾物重は接種区で非接種区より高かった。酸性ホスファターゼ活性は接種区で非接種区より高かった。栽培前後の全リン濃度と不可給態リン濃度の差は接種区で非接種区より大きかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

アーバスキュラー菌根菌の外生菌糸から酸性ホスファターゼ活性が分泌されることを明らかにした。栽培前後の不可給態リン濃度の差が接種区で非接種区より大きかったことから、外生菌糸が分泌する酸性ホスファターゼが有機態リンの無機化に寄与していることが明らかになった。以上により、本研究課題はおおむね順調に進展していると評価される。

Strategy for Future Research Activity

土壌中の有機態リン酸の測定方法を確立し、栽培前後の有機態リン酸濃度の変化と酸性ホスファターゼ活性との関係を明らかにする。