2022 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) |
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)
井上 千弘 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30271878)
春間 俊克 北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (40836417)
石田 厚 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (60343787)
森 茂太 山形大学, 農学部, 客員教授 (60353885)
小川 和義 筑波大学, 生命環境系, 助教 (60375433)
菅原 一輝 東京理科大学, 工学部工業化学科, 研究員 (60792405)
田村 憲司 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70211373)
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)
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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 |
本年度の主要な成果としては、1) 自生植物の重金属耐性機構の解明及び機能性微生物の解析の継続、2) 機能性微生物のカプセルに関する現地緑化試験、になる。1) において、本年度は引き続き、特に多くの鉱山跡地に自生が確認されている、3つの鉱山跡地の植物種5種に着目し、その重金属耐性機構を有機化学的手法・組織学的手法により明らかにした。さらに、機能性微生物が関与する耐性機構についても明らかにすることができた。それぞれの植物において、重金属の蓄積性や耐性を経時的に明らかにし、蓄積あるいは耐性メカニズムに内生微生物が関与することを確認した。特に効果を発揮した主要な機能性微生物については、微生物が産生する化合物の分離・同定を試みている。以上の基礎研究結果を踏まえ、鉱山跡地の緑化候補植物や機能性微生物を選択し、微生物カプセルの開発を行った。また、実際の鉱山跡地において、機能性微生物を包括したカプセルを、鉱山跡地に移植した緑化候補植物に接種することで、植物の生長増加や重金属耐性の増強が確認された。以上の結果から、微生物カプセルを鉱山跡地で緑化に利用できる可能性が高まった。今後は植物種や鉱山跡地を変え、小規模から中規模の緑化試験を行い、成功事例を増やしていく必要がある。
その他、根における元素のイメージング解析、MALDI-TOF-MS装置での重金属毒性軽減に関わる化合物のイメージング解析、根の微生物の群集解析、根の呼吸を利用した生理特性の評価、電解処理による植物の反応などに関する事項についても、順調に実施した。
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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
当初の目的の、基礎研究の充実（根における元素のイメージング解析、MALDI-TOF-MS装置での重金属毒性軽減に関わる化合物のイメージング解析、根の微生物の群集解析、根の呼吸を利用した生理特性の評価、電解処理による植物の反応などに関する事項）、応用研究としての緑化技術の構築（微生物カプセルの作製技術の開発）が達成できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の方策としては、植物の生理的特性の評価に関する知見が不足しているため、補う必要がある。また、開発した緑化技術に関して、実際の緑化試験の実施回数を増加させる必要があり、今後の海外を視野に入れた特許申請に生かしたいと考える。
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[Presentation] The Effect of Root-endophytic Aquapteridospora sp. on Metal-tolerance of Miscanthus sinensis, Naturally Growing at a Storage Site2022
Author(s)
Keiko Yamaji, Yukihiro Nakamoto, Kohei Doyama, Toshikatsu Haruma, Xingyan Lu, Kazuya Tanaka, Naofumi Kozai, Kenjin Fukuyama, Shigeru Fukushima, Yoshiyuki Ohara
Organizer
INTECOL 2022
Int'l Joint Research
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