2017 Fiscal Year Annual Research Report
マングローブ植物への新たな窒素供給経路の検証ー呼吸根通気システムと窒素固定
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16H04941
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
井上 智美 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (80435578)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下野 綾子 東邦大学, 理学部, 講師 (30401194)
高津 文人 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 室長 (30514327)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マングローブ / 呼吸根 / 窒素固定 / メタゲノム / 安定同位体窒素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はこれまでに，マングローブ植物の根圏で活発な窒素固定が行われていることを見出した．
本課題では，(i)マングローブ植物の有機物生産は根近傍の窒素固定バクテリアの活動に支えられている．(ii)マングローブ植物の呼吸根（通気組織）を介した空気輸送経路が窒素固定菌への窒素供給経路として機能している．という，これまで想定されてこなかった新たな仮説を検証し，マングローブ植物の窒素獲得プロセスを明らかにすることを目的としている．
平成29年度は，前年度までに設計を行ったチャンバーを，実際にマングローブ植物（ヤエヤマヒルギ）の根に取り付け，15Nガスを用いたトレーサー実験を行った．2時間後に埋没している根の組織を採取して15N比を計測したところ，窒素固定菌によると思われる15Nの固定が確認された．これにより，マングローブ呼吸根表面にある皮目が入り口となって空気が通気組織内に取り込まれ、そのガスが根の先端まで輸送されて固定されていることが確認された．また，ヤエヤマヒルギの根近傍の土壌と非近傍（根から500㎝地点）の土壌について，窒素固定バクテリアのメタゲノム解析を行ったところ，2つの場所では異なるバクテリア群集が構成されていることが明らかとなった．根近傍と非近傍に共通のバクテリアは20%以内にとどまっていた．さらに，孤立木の根近傍と，林分内部の土壌でもバクテリア群集の構造が異なっており，森林への遷移に伴って土壌のバクテリア構造も変化してい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
前年度に設計した計測システムを野外に設置して計測を行うことが出来た．また，前年度までに得た結果をまとめた論文を投稿するに至っており，順調に進行している．
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| Strategy for Future Research Activity |
マングローブ植物体内の窒素固定バクテリアについて、メタゲノム解析を行う．また，植物種によって異なる形状をしている呼吸根（支柱根・膝根・筍根）についてガス拡散コンダクタンスを計測し，窒素固定速度と比較を行う．安定同位体窒素によるトレーサー実験については前年度までの計測を継続して検証を進める，
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[Presentation] Carbon storage of mangrove ecosystems: estimated models and global maps applied their models2017
Author(s)
Inoue T., Baba S., Ishihama F., Kawanishi A., Hayashi F., Ohshiro N., Kezuka M., Mochida Y., Chan H.T., Kainuma M., Kimura N., Yamano H., Kuwae T., Matsuda H.
Organizer
International Conference on Sustainable Mangrove Ecosystems, Bali, Indonesia
Int'l Joint Research / Invited
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