2021 Fiscal Year Research-status Report

Analysis of diversity of rhizobial genome and the community structure in Philippines and Japan based on environmental gradients

Research Project

Project/Area Number	21KK0103
Research Institution	University of Miyazaki
Principal Investigator	佐伯雄一宮崎大学, 農学部, 教授 (50295200)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	城惣吉島根大学, 学術研究院農生命科学系, 助教 (20721898) 山本昭洋宮崎大学, 農学部, 准教授 (30452915)
Project Period (FY)	2021-10-07 – 2026-03-31
Keywords	根粒菌 / 群集構造 / マメ科作物 / 多様性 / 環境傾度 / 温帯ー熱帯
Outline of Annual Research Achievements	2021年度、国際共同研究強化（Ｂ）に採択いただき、山本昭洋博士、城惣吉博士（若手研究者）およびフィリピン国セントラルルソン国立大学（以下CLSU）のDr. Maria Luisa T. Mason博士と共同で、窒素を共生窒素固定に依存する各種マメ科作物に共生する根粒菌に焦点を当て、両国における根粒菌の多様性や群集構造の比較解析および窒素固定能の評価を行う研究に着手した。本研究の目的は、環境傾度に基づいた土着根粒菌の多様性と群集構造を明らかにし、気候変動に対応した根粒菌のマメ科作物生産への利用について研究を行うことである。初年度、CLSU内での空調付き実験室を確保することが出来た。また、試料保存用のフリーザーとオートクレーブなど実験室備品の整備を行った。Dr. Mason により機種および購入先の選定をおこなった。年度内の納品を予定していたが、コロナ禍の影響で部品供給や輸送等の遅れがあり、2021年度内の納品を完了できなかった。納品が遅れていた備品について、本報告書作成期間に納品が行われる旨、Dr. Mason氏より連絡があった。実験室を整備するための消耗品に関しては現地で順調に調達している。試料調製に関しては、CLSUにおいて試料マメ科作物の栽培を行った。フィリピンは熱帯地方に属するため、通年を通して栽培が可能であり、2021年度にCLSUではダイズやササゲ、インゲン、マメ科緑肥作物について、2回の栽培を行い、試料を保存している。本年度、日本からの渡航は叶わなかったが、日本においてプライマーの開発と栽培を行っている。宮崎大学でダイズ、インゲン、セスバニア、クロタラリアを担当し、島根大学でアズキ、ササゲ、リョクトウを担当している。本年度はダイズ、インゲン、アズキについて栽培を行った。関連して、宿主植物の部分分析で窒素固定量を測定する方法の開発に取り組み、学会発表を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason マメ科作物の栽培及び次世代シークエンサー解析のためのプライマー開発については概ね順調に進んでいると判断している。コロナ禍の影響で2021年度内に納品予定であったフリーザーやオートクレーブなどの実験室整備のための備品納入が遅れ、2022年度5月の納品となった。コロナ禍の影響が続く中、各研究者が出来ることを滞りなく行っていると判断している。
Strategy for Future Research Activity	2021年度、フィリピンへの渡航が叶わなかったが、フィリピンへの入国制限が少しずつ緩和されているので、2022年度は日本からフィリピンへ渡航し、CLSUでの研究を進める予定である。2022年度は、現地で無機分析を出来る環境を整えること、および、環境DNA抽出を現地研究室で行えるよう設備を整えることを目指す。本年度後半からは、少なくとも無機分析データを出しつつ、群集構造解析に取り組むように整備を進める。
Causes of Carryover	2021年度、フィリピンCLSUの実験室整備のため、カウンターパートのDr. Masonの協力でCLSUにおける空調付き実験室を提供していただいた。試料保存のためのフリーザーやオートクレーブ等の機材を導入する予定であったが、コロナ禍で中国の企業や港が閉鎖されたため、中国企業に関連する機材や部品の供給が滞り、年度内の調達が出来なかった。少しずつ状況は改善してきており、昨年度導入予定の機材に関しては、本報告書を作成期間に納品が行われるとの報告を受けている。そのため、備品調達のための次年度使用額が生じることになった。今後も同様の遅延が起きる可能性は否定できないが、できるだけ速やかな整備を進めていくことにしている。また、2021年度、入国制限のため、フィリピンへの渡航が叶わず旅費を使用できなかった。現在、フィリピンの外国人受け入れ制限が少しずつ緩和されてきており、2022年度は日本から渡航し、研究室整備等の研究環境整備と現地での研究を開始することにしている。