2018 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，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おり、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３０年度は，前年度までに設計したチャンバーによるトレーサー実験を継続して行った．ヤエヤマヒルギの呼吸根にチャンバーを設置して15N2ガスを添加し，1-2時間後に土中の根組織を採取して組織中のδ15N比を計測したところ，15Nの固定が確認された．δ15N比の増加は，根の部位によって異なっており，土中10-20cm付近に形成される側根の内部にある通気組織が最も高い傾向にあった．このことは，呼吸根の表面にある孔（皮目）から入り、通気組織を通じた空気輸送が，窒素固定バクテリアへの窒素供給の一部を賄っていることを裏付けている．また，通気組織においてδ15N比の増加が見られたことは，窒素固定バクテリアが根の内部に存在していることを示唆している．窒素固定菌のメタゲノム解析を行ったところ，デルタプロテオバクテリア、ガンマプロテオバクテリアがメインで検出された．これは，これまでに報告されているマングローブ土壌の菌解析結果と一致する．また，硫酸還元菌が多く検出されたことから，海水に浸る嫌気的なマングローブ土壌中で有機物分解を担っている硫酸還元菌が窒素固定を行っ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
マングローブ植物への窒素供給経路として，呼吸根（通気組織）が機能していることを示す結果が着実に得られてきた．また，投稿中の論文も改定段階にあり，順調に進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
15Nトレーサー実験を継続して検証を進める．また，根以外の組織におけるメタゲノム解析を行い，植物体中の窒素固定バクテリアの分布状況を調べる．
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Research Products
(8 results)
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[Presentation] The Estimation of CO2 Flux in Subtropical Coastal Ecosystems Using a Numerical Model2018
Author(s)
Moki H., Sohma A., Shibuki H., Toyoda K., Akhand A., Watanabe K., Tokoro T., Inoue T., Yamano H., Banno M., Nakagawa Y., Matsuda H., Kuwae T.
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2018
Int'l Joint Research
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