2013 Fiscal Year Annual Research Report
菌根圏生態系における元素移動・生物間相互作用の可視化
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22380045
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
久我 ゆかり 広島大学, 総合科学研究科, 教授 (30232747)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和崎 淳 広島大学, 生物圏科学研究科, 准教授 (00374728)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 菌根共生 / 物質輸送 / 同位体顕微鏡 / 微細構造 / 菌糸圏微生物 / PCR-DGGE / 白紋羽病 / 温水処理 |
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| Research Abstract |
本研究は植物の根域生態系におけるCおよびNの生物間の受け渡しを細胞・組織・生態レベルで明らかにすることを目的とした．
課題I「細胞・組織内における元素移動の可視化」においては，植物との真菌の共生であるラン科植物の共生プロトコームおよび菌根系を用い，13Cおよび15N等安定同位体をトレーサーとして，樹脂切片法-同位体顕微鏡観察法により元素の流れを解析する新規手法を確立した．従属栄養期である共生プロトコームにおいて13C-グルコースおよび15N-硝酸アンモニウムの移動解析により，Cが宿主細胞の退化菌糸塊-宿主膜の界面および非感染細胞に限定した細胞壁領域に蓄積し，さらに脱分化中のアミロプラストへの一過的な流入することが観察された．さらにこれらの局在が独立栄養である菌根組織において宿主由来（13CO2）のCにおいても観察されたことから，Cの共生細胞間の移動は宿主の栄養期に関わらず両方向に起こりえることが示唆された．本研究により手法の確立とともに，細胞学的・生物学的新規情報を得た．
課題II「土壌生態系内元素移動の可視化」では，土壌微生物間相互作用の局所解析モデル系を確立した．すなわち，温水処理による土壌伝染性病害である白紋羽病の抑止現象を用い，菌糸圏に焦点を当てることにより，白紋羽病菌の衰退には熱による直接的な死滅効果のほかに土壌微生物作用が関わっていることを明らかにした．この作用に関わる細菌群について16S rDNAのPCR-DGGE解析および分離培養により推定し，その特異性を16S rDNAの次世代シークエンスにより確認した．これら細菌群のうち分離株の白紋羽病菌抑制について加温処理を加えた発病試験・抗菌活性試験等細胞レベルでの微生物間機能解析に用いるための系を確立した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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