2023 Fiscal Year Final Research Report
Construction of a plant holobiont imager to reveal the systemic responses and their dynamics
| Project Area | Co-creation of plant adaptive traits via assembly of plant-microbe holobiont |
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| Project/Area Number |
21H05152
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Ishikawa Prefectural University (2022-2023)
Nara Institute of Science and Technology (2021) |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸田 陽介 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 招へい教員 (00808264)
杉田 亮平 名古屋大学, アイソトープ総合センター, 講師 (60724747)
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| Project Period (FY) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| Keywords | 植物微生物相互作用 / 蛍光イメージング / RIイメージング / 画像解析 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Plants form a "superorganism" through interactions with diverse microorganisms, adapting to natural environments. It is believed that interactions with microorganisms induce dynamic changes in plant physiological responses, which lead the establishment of this superorganism; however, until now, technologies to visualize this process had not been established. This study focuses on the interactions between roots and microorganisms in the soil environment, constructing a "superorganism imager" that non-destructively visualizes variations in gene expression, life dynamics, and material transport of roots and microorganisms. The observation technology developed in this research is expected to serve as a foundational technology for elucidating the rhizosphere superorganism phenomena initiated by various plant-microbe interactions.
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| Free Research Field |
植物発生学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年の研究から、植物の根は様々な土壌微生物と共存関係を構築していることが見出されている。一方、土壌という隠れた空間のなかでの根と微生物との相互作用を実際に可視化する技術は非常に乏しかった。本研究では、新たな観察ディバイスの構築、さらには、可視光と放射線という性質の異なる光を検出する新たな実験系を立ち上げることで、土壌空間での、根と糸状菌の相互作用や物質輸送の実態を見出す研究手法を確立した。本研究の成果は、今後、様々な植物と微生物との共存関係を理解するための研究基盤となることが期待される。
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