2022 Fiscal Year Annual Research Report
マングローブ呼吸根の通気組織を介したガス輸送は低窒素環境への適応なのか？
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21H02239
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
井上 智美 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物多様性領域, 主幹研究員 (80435578)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下野 綾子 東邦大学, 理学部, 准教授 (30401194)
高津 文人 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 室長 (30514327)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | マングローブ / 通気組織 / 窒素固定 / 植物バクテリア相利共生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究により、マングローブ植物ヤエヤマヒルギに見られる地上根の通気組織を介した大気ガスの拡散輸送が、土壌中の根圏に生息する窒素固定バクテリアへの窒素供給源になっていることが明らかとなっている。マングローブ植物にとって地上根と通気組織は、窒素不足になりやすい干潟環境への適応的な形質でもあるのかもしれない。本課題では、マングローブ植物の根の空隙率と根圏の窒素濃度との関係を明らかにすることを目的としている。昨年度に行った栽培実験により、ヤエヤマヒルギの当年生実生の根の空隙率が、低窒素環境下で増加していることが明らかとなった。今年度は、野外に生育する成木個体を用いた検証を行った。沖縄県西表島のマングローブ林に生育するヤエヤマヒルギの成木15個体について、根圏土壌間隙水と不定根を採集し、土壌間隙水中の無機窒素濃度（硝酸態N、亜硝酸耐N、アンモニア態N）と根の空隙率を計測した。各個体の根圏土壌間隙水中のアンモニア態N濃度は、河川水供給量や有機物堆積量となどに依存して異なっていた。各個体の不定根の空隙率と土壌間隙水アンモニア態N濃度とに負の関係が見られたことから、野外の成木個体でも、低窒素環境下で根通気組織のガスコンダクタンスが上昇していることが示唆された。また、根の空隙率は硝酸態窒素とも負の関係があった。アンモニア態Nと硝酸態Nとの間には関係が見られなかったことから、根の空隙率と硝酸態Nとの関係は、嫌気環境による通気組織の誘導形成を示している可能性がある。嫌気環境の指標となる他の物質として還元鉄に着目し、分析と解析を進めている。これまでに得られた成果について結果を整理し、国内学会にて報告を行った。
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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
計画通り、栽培実験と野外調査の両輪で検証を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
低窒素下で根通気組織の誘導形成が起きていることを検証するため、通気組織形成に関わる遺伝子発現解析を進める。また、野外調査で採取したサンプルの分析と解析を継続して進める。
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