2021 Fiscal Year Annual Research Report
劣化土壌の微生物多様化・窒素蓄積に向けた混作と有機物施用の相互作用の評価
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21J22147
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 有歌理 北海道大学, 国際食資源学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 土壌微生物 / 多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は混作による土壌微生物の多様化が、窒素循環に関連する機能をどのように変化させているのかを明らかにすることである。
当該年度は、混作と有機肥料の相互作用により多様になった土壌微生物群集が窒素循環に関わるどのような機能を改変しているのかを評価した。具体的には、微生物の群集構造から機能予測を行う解析ツール（Tax4Fun2）を用いて混作後の機能遺伝子の存在量の変化を評価した。単作と比較して、混作処理でアンモニア酸化等の機能遺伝子の増加がみられたことから、作物の根と根の相互作用により窒素の無機化が促進されている可能性が示唆された。この成果をまとめた論文は査読を受け再投稿済みである。
また、追加で農地の土壌微生物群集の多様化が窒素循環に与える影響を評価するための培養実験を行った。培養試験ではγ線による滅菌土壌に希釈した土壌液を接種し、土壌に存在する微生物群集の多様性を操作した後窒素肥料の添加を行った。窒素肥料の添加後、10週間インキュベートし抽出したDNAを用いてアンモニア酸化細菌の群集構造解析を行った。その結果、多様性が高い処理区でアンモニア酸化細菌群の群集構造が安定しており、窒素肥料の添加後のアンモニア細菌の増加量も大きかった。本研究により土壌微生物の多様性は窒素循環に関連するアンモニア酸化細菌の存在量と関連していることが示唆された。この研究の成果は国内の学会でポスター発表を行った。現在は論文投稿に向けて準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナウイルスの影響から、アフリカでのフィールド調査は難しかった。一方、そのような状況下でも培養試験を遂行し学会での発表を行っていること、学術論文の執筆の目途が立っていることから、「やや遅れている」を選択した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後研究成果を取りまとめ学術雑誌に投稿するとともに、これまでよりも詳細な微生物機能の解明を目指し、追加のポット試験及び培養試験を行う予定である。具体的には以下のことを解明する。１）作物の根の相互作用によって土壌微生物群集構造はどのように変化するのか。２）さらに土壌微生物群集が保持している栄養循環に関連する機能遺伝子の種数や割合はどう変化するのか。
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