2022 Fiscal Year Annual Research Report
土地利用の履歴が微生物群集の変化を介して植生に及ぼす効果
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19K06095
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
下野 綾子 東邦大学, 理学部, 准教授 (30401194)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大和 政秀 千葉大学, 教育学部, 教授 (00571788)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アーバスキュラー菌根菌 / 半自然草原 / 土地利用の履歴 / 草原再生 / 共変性 / フデリンドウ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過去の土地利用の履歴が長期にわたり植生に影響を与えることが指摘されてきた。その原因として、本研究では微生物群集との生物間相互作用に着目した。
今年度は特に植生との関係を解析した。植物群集の多様性と構成を制御するメカニズムの1つとして、植物とアーバスキュラー菌根菌（AMF）間の相互作用があげられる。AMFと共生する植物が優占する生態系では、植物土壌フィードバックにより、植物に同種の負の密度依存性が生じることが知られており、これは高い種多様性を維持する局所プロセスの1つとされている。さらに、AMFの多様性が高いと、土壌養分をより効率的に利用できるため、植物の多様性と生産性を高めることが知られている。本研究では、100年以上の古い草原と、森林伐採後50-90年の新しい草原のAMFをrRNAのSSU領域の網羅的シークエンシングし、植生との共変性をプロクラステス解析によって評価した。その結果、植物とAMFが長い間共存してきた古い草原では、植物群集だけでなくAMF群集の多様性も高く、またAMFと植物群集の共変性がより強かった。AMFと植物群落の共変性がどの程度相互依存的であるか（互いに因果関係を持つか）については不明であるが、植物とAMFの共依存関係を検証することは、長期的に維持された草原において、高い種多様性と草原の依存種の出現を説明する補完的な枠組みを提供する可能性がある。
また、草原や明るい林床に生育する越年草の1つフデリンドウは種子発芽後に菌従属栄養によって成長する栄養特性が見られる。本研究ではフデリンドウ個体間における花茎サイズ・形態・δ13C値について調べたところ、シュートのサイズとδ13C値の有意な正の相関が見られた。フデリンドウの成長に種子発芽後の菌従属栄養が強く影響することが示唆された。
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