2004 Fiscal Year Annual Research Report
高度負荷土壌耐性植物がもつ根圏複合系の機能性解析とアグロテクノロジーへの応用研究
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16208032
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
橋床 泰之 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (40281795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松浦 英幸 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (20344492)
玉井 裕 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (50281796)
佐野 雄三 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (90226043)
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| Keywords | 高度負荷土壌耐性植物 / 根面着生機能性微生物 / Sphingomonas spp. / 硫酸酸性耐性細菌 / リン酸可溶性細菌 / extracellular polymeric substances / Xyris complanata |
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| Research Abstract |
高度負荷土壌として、酸性硫酸塩土壌、永久凍土、塩集積土壌、熱帯泥炭土壌ならびに永年無施肥土壌を選び、それらに生育できる植物の根面や種子に付く微生物の機能性と植物生育への影響をみた。また、これまで分離してきた微生物を用い、これらの機能性微生物が植物表面でどのような着生様式をもち、どのように植物との情報交換を行っているかを調べた。
1)インドネシアの熱帯泥炭森林構成樹木、特にフタバガキ科植物の根面ならびに種子付着細菌から機能性細菌を探索し、多様なSphingomonas属細菌株を単離した。これらの中にはミクロ遷移を亢進し、フタバガキ科植物の生育を促進するAcidovorax sp.のような根面着生細菌の自然定着をスムーズに誘導する菌株が認められた。
2)タイ南部、酸性硫酸塩土壌に成立するメラルーカ林の林床に生えている植物の根面細菌を探索した。林床のアブラヤシ実生(本来、酸性土壌感受性)がメラルーカ、イグサ、メラストーマといった酸性土壌耐生植物に交じって生育しており、アブラヤシ根面の微生物相が最も多様性に富むこと、また、メラルーカ根面のみに見いだされたAcidovorax sp.が同じ分離源で主要菌相を占めるBrucella sp.との混合培養で酸性培地のpHを確実に中和する能力を発揮することを見いだした。
3)塩集積土壌に生えるPanicum repensの根面微生物を検索し、10%濃度の食塩耐性を示す糸状菌を分離した。また、多くの10%食塩濃度に耐性を示す真正細菌類を分離した。これらが実際に、宿主植物の耐塩性発現に寄与しているかどうかを明らかにする実験を構築するため、実験植物をタイ・コンケンで探索した。現地調査の結果、特に耐塩性が強いことで知られるセスバニア(マメ科)とXyris sp.(トウエンソウ属)種子を適当な実験材料として採集した。
4)表土を喪失した熱帯泥炭荒れ地に群落を形成できるXyris complanataの、発芽や生育に関わっている種子着生微生物の検索を行い、種子から分離したPenicillium sp.やFusarium sp.がX.complanata種子の強酸性泥炭土壌での発芽に不可欠であることを明らかにした。このうち、Penicillium sp.は芽生えの生育と窒素吸収にも寄与していることが分かった。
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