2020 Fiscal Year Annual Research Report

Model construction for water purification and resource production capability of aquatic plants functionally enhanced by symbiotic microorganisms

Research Project

Project/Area Number	17K00612
Research Institution	University of Yamanashi
Principal Investigator	森一博山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (90294040)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中靖浩山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (50377587) 遠山忠山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60431392)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords	ウキクサ / 生育 / 栄養塩除去 / 資源生産 / モデル
Outline of Annual Research Achievements	本研究は根圏機能強化型植物－微生物共生系の環境条件への応答を実験的に検討し，それをモデル化することで地域特性を加味して機能を予測する手法を開発するものである。そのために5つの課題（(1) 植物成長促進微生物（PGPB）強化水生植物の生育の環境応答のモデル化，(2) PGPB 強化水生植物による無機栄養塩類吸収作用の環境応答のモデル化，(3) 分解菌導入水生植物による有機化学物質分解の環境応答のモデル化，(4) PGPB 強化水生植物による有用物質生産の環境応答のモデル化，(5) モデルの有効性と実用性の評価）を設定し，2020年度は(3)～(5)を中心に検討を進めた。全研究期間を通して得られた成果は次の通りである。 (1) PGPB 強化水生植物の生育の環境応答のモデル化：PGPBで強化した供試水生植物（ウキクサ）が示す栄養塩をはじめ各種環境条件への生育応答をモデル化し，必要なパラメータを各種栽培試験から得た。 (2) PGPB 強化水生植物による無機栄養塩類吸収作用の環境応答のモデル化： PGPBで強化した供試水生植物について，栽培液中栄養塩濃度に対する植物体中栄養塩含有量の応答をモデル化し，必要なパラメータを各種栽培試験から得た。 (3) 分解菌導入水生植物による有機化学物質分解の環境応答のモデル化：分解菌で強化した供試水生植物が示す有機化学物質分解作用に与える各種環境条件の影響モデルを各種分解試験により検討した。 (4) PGPB 強化水生植物による有用物質生産の環境応答のモデル化：PGPBで強化した供試水生植物によるバイオマス並びにデンプン生産をモデル化し，必要なパラメータを各種栽培試験から得た。 (5) モデルの有効性と実用性の評価：根圏を強化した供試水生植物による浄化試験と本研究で検討したモデルによる予測を行い，両者の比較から，本モデル手法の有効性を確認した。