2021 Fiscal Year Annual Research Report
Biological sustainability of double-cropping supported by seasonal change in root microbiome
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19KT0011
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
谷 明生 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (00335621)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 敏央 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (00442830)
山地 直樹 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (00444646)
山下 純 岡山大学, 資源植物科学研究所, 助教 (20432627)
門田 有希 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (30646089)
中川 智行 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (70318179)
最相 大輔 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (90325126)
持田 恵一 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (90387960)
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| Project Period (FY) |
2019-07-17 – 2022-03-31
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| Keywords | Barley / Double cropping / Microbiome |
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| Outline of Annual Research Achievements |
岡山県を含む西南暖地では古くから同じ耕地でイネとムギを栽培する二毛作が営まれている。この二毛作は地力低下や連作障害などの問題に経験的に対処しながら高い土地利用効率を実現してきたが、その持続性の基盤要因は生物学的にはほとんど理解されていない。本研究では四半世紀以上にわたってイネ・オオムギの二毛作体系を継続する研究所の圃場(慣行的施肥区と無施肥区)を二毛作体系の農業生態系モデルとして位置づけ、根圏土壌を中心とした、計測可能な様々な生物及び非生物的な要素の通年定点観測を通じて根圏生態系をデータ化し、複数年のデータセットの比較により持続的生産性に関わる要因を探索することを目的としている。3年間の間、イネとオオムギにおけるアルミニウム耐性の異なる2系統、施肥区と無施肥区において隔週で各6個体ずつサンプリングし、根と根圏土壌、非根圏の土壌を採取して凍結保存し、16S rRNA遺伝子アンプリコン解析に供した。3年間のアンプリコン解析データは2600点に及ぶ。また野生植物の調査、土壌イオン調査、pHと水分の継続的モニタリングを行った。二毛作において根圏微生物叢は毎年再現し、イネ及びオオムギで共通して存在するもの、それぞれの作物特異的に出現するものなどが見いだされている。微生物同士の共出現、作物品種の違い、施肥の違いについては統計的手法でこれから明らかにするところである。
2019年度のオオムギの根のサンプルに特異的に特定の微生物が集積していることを見いだしたため、それらの微生物の分離を試みた。約100株の分離株のうち、根のサンプルにDNA配列で見いだした微生物を分離することが出来た。これら分離株は新規細菌と考えられ、詳細なゲノム情報と表現型の解析を行った。
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Research Products
(4 results)
