2007 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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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
橋床 泰之 Hokkaido University, 大学院・農学研究院, 教授 (40281795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉井 裕 北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (50281796)
原口 昭 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (50271630)
松浦 英幸 北海道大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (20344492)
岩橋 均 (独)産業技術総合研究所, ヒューマンストレスシグナル研究センター, 所長 (60356540)
俵谷 圭太郎 山形大学, 農学部, 教授 (70179919)
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| Keywords | 中強酸性熱帯泥炭土壌 / 永久凍土 / 微生物生育促進因子 / 単生窒素固定細菌 / 非菌根性植物生育促進真菌類 / 有機物シンク形成 / 根圏生物複合系 / Sphingomonad |
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| Research Abstract |
インドネシア熱帯泥炭林荒廃地の滅菌現地土壌(ペースト状の木質泥炭)におけるX. complanataの種子発芽はPenicillium属糸状菌Y-1株によってのみ強力に促進されたが、発芽種子は子葉の伸長以降は成長できず、1ケ月後には真菌がまとわりついた様に立ち枯れて死に絶えてしまった。ところがこれに現地土壌細菌群集を含む土壌懸濁液上清を500μ1添加するだけで、X. complanataの発芽種子は極めて良好な生育を6ケ月以上持続したため、土壌生/種子付着性真菌のX. complanata発芽ステージでの発芽亢進機能とそれに引き続く土壌細菌のX. complanata芽生え生育ほう助機能とが明確に分担されていることが強く示唆された。
シベリア永久凍土のタイガ林林床土壌では、低栄養要求性の単生窒素固定性Burkholderia属ならびにPseudomonas属細菌が主要な菌相をなし、細菌群集は0.02〜0.05%のマンニトールで十分に1%炭素源以上のアセチレン還元活性を示すことが分かった。また、表層に近い腐植成分を多く含む層から得た土壌微生物群集の窒素固定能力は10〜15℃で最大限に発揮されること、中-アルカリ性(pH6.0以上)では極端に抑えられ、弱酸性(pH5.0付近)では極めて高い能力が発揮されることから、現地負荷環境条件の再現が当該微生物コンソーシアムの機能性を最大限に発揮させると結論付けた。
2000年に噴火した有珠山の火山性荒廃地における先駆性植物の外生菌根(ECM)およびアーバスキュラー菌根(AM)共生について調査した。荒廃地に優占的に更新するヤナギ類3種、ドロノキ(Populus maximowiczii)、エゾノバッコヤナギ(Salix hultenii var. angustifolia)およびオノエヤナギ(Salix sachalinensis)は定常的にECMを形成しており、全体での外生菌根形成率は、17〜42%であった。草本ではスギナとオオイタドリ以外の10種は全てAMを形成していた。植生再生の初期過程においては、菌根共生が植生再生と根圏土壌環境負荷緩和に先駆的役割を果たしていることが示された。
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