| Project/Area Number |
24K01887
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
成澤 才彦 茨城大学, 応用生物学野, 教授 (90431650)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒倉 健 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (10650898)
野口 愛 茨城大学, 応用生物学野, 研究員 (30724207)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2024: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
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| Keywords | エンドファイト / 花芽形成誘導 / 共生 / 土着微生物 / イチゴ / 菌糸圏バクテリア / 周年収穫 |
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| Outline of Research at the Start |
植物に内生する根部エンドファイト(DSE)が『イチゴの花芽形成を誘導する新知見』に基づき、有用微生物利用のパラダイムシフトを提案する。具体的には、1）植物側から遺伝子レベルで花芽形成誘導のメカニズムを解明する。また、2）環境中などからDSEと相互作用を示す有用なバクテリアを釣餌し、花芽誘導の効果を向上、安定させるDSE－バクテリア共生系を選抜する。さらに、3）野外でイチゴの花芽形成誘導効果と果実生産に最適な同共生系をコアとした土着微生物叢を把握することでイチゴ果実の周年収穫を可能とする持続的な栽培技術を提案する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
イチゴモデル植物である2倍体野生種イチゴFragaria vescaのランナー苗に対し、育苗段階でDSE (Cladophialophora chaetospira SK51)を接種し、22℃，16時間日長の花芽非誘導条件下で栽培を行った。対照としてDSE無施用のランナー苗を同様の条件および花芽誘導条件である15℃，8時間日長で栽培を行い，それぞれの条件下での花芽分化程度の観察を行ったほか，根・茎頂・葉を2週おきにサンプリングし，RNA抽出をした後時系列トランスクリプトーム解析を行った。 その結果、茎頂においてFvAGL19の発現が有意に上昇していることが明らかとなった。AGL19はシロイヌナズナにおいては低温もしくは短日によって発現誘導される花成促進遺伝子である。これらのことから，F. vescaにおいてはDSEの接種により日長，温度非依存的にAGL19の発現が上昇し花成が誘導された可能性が示唆された。
次にイチゴ（品種：よつぼし）にV. simplex Y34、C. chaetospira SK51を用い接種試験を行った。 茨城大学農学部附属農場の防風林および有機圃場の2か所でサンプリングした。 これら土壌を用いて8週間生育したイチゴ苗の地上部乾燥重量を計測したところ、防風林：18.9mg、防風林にV. simplex Y34を添加した処理区：67.3mg、防風林にC. chaetospira SK51を添加した処理区：10.9mg、有機圃場：8.50mg、有機圃場にV. simplex Y34を添加した処理区：31.6mgおよび有機圃場にC. chaetospira SK51を添加した処理区：8.90mgとなった。 以上の結果より、未滅菌の土壌にV. simplex Y34を加えることで、土着微生物との相互作用が生じ、イチゴ苗の生育が促進されることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
DSEによるイチゴの花芽形成メカニズムがトランスクリプトーム解析により初めて示唆された。また、V. simplex が土壌中の土着微生物との相互作用でイチゴ苗の生育を促進出来ることも初めて明らかになったため、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述のようにV. simplex が土壌中の土着微生物との相互作用でイチゴ苗の生育を促進出来ることも初めて明らかになったが、どのような微生物種が関わっているのか、さらにそれらの微生物種が花芽形成誘導との関わりは無いのかを明らかにしていく。
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