2020 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of new greening method using native plants and indigenous microorganisms on the mine site
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19H01161
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
山路 恵子 筑波大学, 生命環境系, 教授 (00420076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 茂太 山形大学, 農学部, 教授 (60353885)
井上 千弘 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30271878)
春間 俊克 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 博士研究員 (40836417)
升屋 勇人 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70391183)
田村 憲司 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70211373)
小川 和義 筑波大学, 生命環境系, 助教 (60375433)
市原 優 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10353583)
菅原 一輝 成蹊大学, 理工学部, 助教 (60792405)
石田 厚 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (60343787)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 重金属 / 植物 / 微生物 / 緑化技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の主要な結果として、1) 重金属耐性機構に関わる微生物種の解析、2) MALDI-TOF-MSイメージングの解析、3）鉱山の自生植物の生理特性の把握、4）微生物のカプセル化に関する基礎知見獲得、があげられる。1) 鉱山跡地に自生するリョウブ、ヒサカキ、アセビ、シロダモ、アオキの根から内生菌を分離した結果、全種に共通する優占菌種が検出された。本種はシデロフォアを産生することから重金属汚染土壌において宿主植物の重金属耐性に関連している可能性がある。宿主への機能について今後明らかにする必要がある。2) 化合物の局在が既知のクロマツにおいて、4物質の局在をMALDI-TOF-MSイメージング法により検討した。マトリクス噴霧器で1,5-DANを切片に噴霧し、MALDI-TOF-MS装置で測定した。測定条件は、ネガティブイオン化モード、50 μmメッシュ、m/z180-400でスキャンした。対象とした4化合物のうち、3つの化合物で明瞭なイメージを取得することができた。また同様の手法でアオキの解毒物質のMALDI-TOFMSイメージング解析を実施したところ、ポジティブイオン化モードでイメージを取得することができた。3) 鹿沼土をコントロールにして、鉱山集積場土壌にイネ、緑化植物3種と自生種2種をポット植えして発芽率、成長を比較した。その結果、いずれの植物も発芽率や初期成長の抑制は観察されなかった。イネで栽培終了時に成長抑制は明確であり、緑化種ではイネに比べ軽微な成長抑制が生じ、自生種には成長抑制は無かった。根の呼吸には大きな差異はなかった。本結果を野外調査に活かしつつさらに検討を進める必要があるだろう。4) 土壌の団粒化・金属イオンの吸着機能を有する高分子電解質複合体の凝集誘発機能を解析し、金属イオンの吸着機能を有する両性高分子電解質を合成し物性について調べた。
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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
コロナ禍で出張の中止が相次ぎ、予定していた出張の半分近くを断念せざるを得なかった。その一方で本年度は、実験室実験に焦点を当て力を入れたことで、全体としては「おおむね順調に進展している」と言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は、2020年に中止せざるを得なかった調査地での経時的調査を実施したいと考えている。それと同時に、緊急事態宣言の発令を考慮した計画の設定は必須と考えている。1) 現場に行けない場合に、現地の共同研究者に依頼するべき実施内容（植物試料の採取、土壌や水の採取、測定機器の設置など）を事前に検討をしておく必要がある。2) 経時的調査の回数を減少することで起こりうる問題点を把握しておく必要がある。3) 野外サンプルが手に入らなかった場合に、室内実験で解析可能な実験を設定する必要がある。以上のように、野外調査の回数を減少することを想定した上での3つの解決策について、共同研究者間でオンライン等で話し合い、検討したいと考える。
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