2007 Fiscal Year Annual Research Report
土壌生態圏における新規窒素代謝経路の窒素循環における意義の解明
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18380053
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| Research Institution | National Institute for Agro-Environmental Sciences |
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Principal Investigator |
斎藤 雅典 National Institute for Agro-Environmental Sciences, 研究コーディネータ (40355079)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諏訪 裕一 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 主任研究員 (90154632)
駒田 充生 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター, 上席研究員 (30354046)
中島 泰弘 独立行政法人農業環境技術研究所, 物質循環研究領域, 主任研究員 (10354086)
坂本 一憲 千葉大学, 園芸学部, 准教授 (10225807)
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| Keywords | 土壌圏現像 / 微生物 / 菌類 / ANAMMOX / 菌根菌 / 脱窒 |
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| Research Abstract |
本研究では、嫌気性アンモニア酸化(ANAMMOX)等の新規窒素代謝機構を解明し、土壌生態系の窒素循環におけるそれらの意義を明らかにすることを目的とした。1.ANAMMOX反応:さまざまな水田から採取したいずれの土壌試料からもANAMMOX活性は検出されなかったが、複数の湧水地点付近から採取した土壌試料でANAMMOX活性が検出された。これは、陸圏および土壌圏の窒素循環でのANAMMOXの寄与を示す初の実証例と考えられた。2.非脱窒型の嫌気的亜酸化窒素生成機構:脱窒菌(Pseudomonas chlororaphis)のN_2O還元酵素を持たない変異株を用いて試料中のNO_3をN_2Oまで還元し、生成物であるN_2Oの窒素、酸素同位体比を分析することで、試料NO_3の窒素、酸素同位体比を自動的に連続測定する手法を確立し、本法を用い浅層地下水の15N^<-18>O二次元マッピングによる亜酸化窒素発生経路の由来推定を試みた。各種条件下の土壌培養実験データの無機態窒素の動態を解析し、脱窒の基質として、硝酸態窒素や亜酸化窒素よりも、亜硝酸態窒素が優先されることを確認した。3.共生菌類による窒素吸収促進:菌糸コンパートメントを付した栽培実験装置を用い、AM菌菌糸を通して土壌中の窒素が宿主植物に吸収されることを確認するとともに、窒素欠乏条件下ではAM菌菌糸を通して吸収された窒素によって植物の生育が促進されることを初めて示すことに成功した。キャベツ苗にPenicillium EU0013株を接種し,窒素の種類と量が植物生育促進効果に及ぼす影響を調べ、生育促進効果は窒素施肥量や窒素の形態によらずすべての試験区で認められ、EU株の生育促進効果に及ぼす施用窒素の種類と量の影響は小さいことが明らかとなった。
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