2017 Fiscal Year Annual Research Report
西アフリカ内陸盆地水田における鉄過剰障害イネ根圏の鉄還元・酸化微生物の調査・解析
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17H04619
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
浅川 晋 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50335014)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 健史 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (60547016)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 土壌学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
熱帯地域を中心に水稲生産に大きな被害をもたらすイネの鉄過剰障害の軽減に関し、ほとんど注目されてこなかった鉄代謝関連微生物に焦点を当てる。鉄過剰障害の主要因である二価鉄の生成に関わる主要な鉄還元菌と鉄過剰障害軽減への寄与が期待される鉄酸化細菌について、西アフリカの内陸盆地水田土壌を対象に、イネ根圏における主要な菌群の種類、生息数、それら微生物群とイネの栄養生理状態との関連性などを調査解析する。鉄過剰障害軽減のため、それら微生物群を制御あるいは利活用する方策を探り、障害発生予測や対策技術を確立するための基盤的情報を得ることを目的とする。
西アフリカ、ブルキナファソのKou Valleyの鉄過剰水田の健全イネおよび被害イネの根、根圏土壌および株間のバルク土壌試料を水稲栽培期間中に採取し、最確値法により鉄還元菌の生菌数を、定量PCR法によりGallionellaceae科の微好気性鉄酸化細菌の生息数を調査した。鉄還元菌については健全イネと被害イネの根圏およびバルク土壌間で菌数に差は認められなかったが、健全イネの根で微好気性鉄酸化細菌の生息数が被害イネよりも多い傾向が見られた。鉄還元反応が見られた計数培地の培養液より抽出したDNAの塩基配列解析により、Clostridium、Pseudomonas、Azotobacterに由来する配列が得られ、鉄還元に関わっている可能性が考えられた。また、各試料から抽出したDNAを用い、Gallionellaceae科の微好気性鉄酸化細菌群集を対象にしたPCR-DGGE解析を行った。DGGEバンドパターンは根と土壌で大きく異なり、根では健全イネと被害イネの間でパターンに違いが認められ、それぞれの群集構成に差異があると考えられた。以上より、根に生息する微好気性鉄酸化細菌群集とイネの鉄過剰障害の軽減との間に何らかの関わりがある可能性を示唆する結果を得た。
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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
微好気性鉄酸化細菌群集の遺伝子増幅の条件検討を行う必要が生じたため３ヶ月の研究期間の延長を行なったが、期間内に遺伝子増幅と群集解析は予定通り終了した。そのため、おおむね順調に研究が進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2017年度に引き続き、西アフリカ、ブルキナファソの半湿潤地域の内陸盆地の鉄過剰水田の健全イネおよび被害イネの根圏土壌および根試料等を水稲栽培期間中に採取し、鉄還元菌と微好気性鉄酸化細菌の群集構造（生息数と多様性）を調査する予定である。また、簡易に嫌気的培養を行う手法を検討し、嫌気性の鉄還元菌の計数を試みる。さらに、可能であれば関係機関の許可を得た上で土壌および根試料を持ち帰り、易還元性鉄含量等の測定を行うことを計画している。
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