2017 Fiscal Year Annual Research Report
Behavior of radioactive Cs in soil organic compounds by biological activity
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15H02438
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
信濃 卓郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 所長・部門長・部長・研究管理役等 (20235542)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
海野 佑介 公益財団法人環境科学技術研究所, 環境影響研究部, 研究員 (00522020)
久保 堅司 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, 主任研究員 (20446470)
齋藤 隆 福島県農業総合センター, 浜地域農業再生研究センター, 主任研究員 (30504071)
尹 永根 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主任研究員(定常) (50609708)
俵谷 圭太郎 山形大学, 農学部, 教授 (70179919)
松波 寿弥 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター, グループ長 (80504068)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 根圏 / 光合成産物 / 根分泌物 / 放射性セシウム / 微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物根から分泌される化合物は土壌に直接、間接的に作用する。これまでも各種栄養条件に応答して植物は積極的に土壌に働きかけを行うことが研究されてきているが、実際の土壌を対象にした場合に根圏領域を明確に規定することは困難であった。根圏は植物が作用する土壌として定義されているが、その領域をいかに可視化するのかが本研究の最重要課題であり、さらにその効果によって土壌中の放射性セシウムが実際に植物によって吸収されているのかを検証することを目的とした。根の分泌物を可視化するためには短半減期の放射性11Cを二酸化炭素として植物体に同化させた。当初は大豆を用いて研究を行っていたが、より明確に根分泌物の影響を明らかにするために根分泌物の多いことが知られているルーピンに変更をした。その結果、ルーピンにおいてはより明確な根圏土壌を11Cの分泌されている領域として区分することが可能となった。その影響を受けている土壌とそれに隣接したそれ以外の土壌をそれぞれ根圏土壌と非根圏土壌として微生物性を比較した結果、根圏土壌では明確に存在している微生物構造に違いが生じていることが明らかになった。11Cは短半減期のため根からの分泌物に応答して、時間的にはかなり早いスケールで微生物叢が対応していることが想定された。一方、圃場条件でルーピンを栽培したところ、大豆に比較しても約４倍程度の高い放射性セシウムの吸収能が示された。この事により実際に圃場条件においても根圏への分泌物の影響が大きなことが推定された。根分泌物の網羅的解析に関しては大豆についてカリウム栄養への応答を行い、カリ欠乏において特徴的な複数の化合物の分泌が認められた。これらの化合物と土壌中の放射性セシウムの動態への影響、あるいはルーピンで同様な応答を示すのかについての研究は今後の課題である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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