2019 Fiscal Year Annual Research Report
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18H02313
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
杉山 暁史 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20598601)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱本 昌一郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30581946)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ダイゼイン / 根圏 / シミュレーション / 根箱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
根圏は植物根から影響を受ける土壌領域である。根圏は土壌微生物の活性が高く、植物の健全な生育や作物収量に重要であると考えられてきた。近年、次世代シーケンサーにより根圏の微生物叢が包括的に解析され、病害や養分吸収に関与する根圏微生物叢が示唆されつつあるなど、根圏微生物叢と植物生育の関係性については世界中で研究が進められている。このように根圏は植物微生物相互作用の中心的な領域であるが、圃場環境で土壌のどこが「根圏」であるかは不明であった。そこで本研究ではダイズの分泌する主要な二次代謝産物であるダイゼインをモデルとして、根圏をモデル化することを目指している。水耕栽培により得られたパラメーターを用いて、ダイズ根から分泌されるダイゼインの土壌中での動態をシミュレーションし、ダイゼインの移動が根から数ミリの限られた領域であることを明らかにした。さらに根箱を用いてダイズを栽培し、実際にダイゼインの移動が2ミリ未満にとどまることを明らかにした。また、有機物を除去した灰色低地土や、豊浦砂など、多様な条件でダイゼインの移動について解析を進めた。水耕栽培でのパラメータ－だけでなく、圃場栽培でのダイズから分泌されるダイゼインを定量することにも成功し、モデル化を進めている。ダイゼイン以外の根分泌物についても、同様のデータを蓄積している。根箱装置を用いたシミュレーションの検証に加え、疑似根を用いた装置を開発し、ダイゼインや他の根分泌物で根圏同様の濃度勾配が形成されることを確認した。
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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
ダイゼインを用いたダイズ根圏のモデル化に成功し、根圏微生物の解析にも着手していることから、研究は概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
疑似根を用いた装置の精緻化を進めるとともに、根分泌物と微生物を組み合わせ、圃場条件を再現できるような根圏モデル化を進める。
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