2014 Fiscal Year Annual Research Report
熱帯作物の謎を解く －環境ストレス耐性への共生微生物寄与の解明
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26257418
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
縄田 栄治 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30144348)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 茂 京都大学, アジア・アフリカ地域研究研究科, 教授 (00158734)
白岩 立彦 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30154363)
間藤 徹 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50157393)
竹内 祐子 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (80452283)
遠藤 力也 独立行政法人理化学研究所, その他部局等, 研究員 (90634494)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 熱帯作物 / 環境ストレス / 共生微生物 / 東南アジア / 熱帯アフリカ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、熱帯作物キャッサバとサトウキビに着目し、海外研究機関での栽培試験と共生微生物の分析を同時に進めることにより、両作物の環境ストレス耐性メカニズムへの共生微生物の寄与を解析する。また、栽培実験と同時に、作物・微生物双方の遺伝子型・環境条件・栽培条件の影響を分析するため、農家圃場での調査を実施する。さらに、同定・単離した有用微生物については、試験圃場・農家圃場で接種試験を行う。キャッサバについては、組織培養により内生菌フリー個体を作出し、ストレス耐性への内生菌関与を分析する。今年度の実績の概要は以下の通り。
１．微生物相の解明 キャッサバ植物体における内生微生物相の解析手法を確立するための予備実験を行った。温室栽培植物より採取した根、茎、葉の各サンプルからのDNA抽出及び保存条件の最適化、ならびに微生物（真菌及び細菌）相解析のためのプライマーの選定を行った。現在は、引き続き NGS による群集解析条件の検討を進めている。また、通常条件下での栽培植物における内生微生物相調査のため、タイ・コンケン大学周辺において調査圃場（キャッサバ9品種を栽培中）を選定した。
２．貧栄養耐性における共生微生物の役割の解明 サトウキビについては、タイ・コンケン大学周辺の農家を選定し、植物体と土壌をサンプリングし、N15 同位体比法によって、植物体内窒素における空中窒素の寄与率を実測した。その結果、空中窒素固定内生菌の存在が示唆される個体があることが明らかとなった。今後、収量・窒素肥料施与量、土壌窒素動態と合わせて窒素収支を計算し、空中窒素寄与率に関する分析を進める。キャッサバについては、カメルーンの品種を用いて、菌根菌活性を中心に解析を行った。
３．栽培地域の気象データ収集 タイで気温・降水量・雲量のデータ収集を進め、耐暑性、耐乾性についての分析の基礎資料とした。
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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
どの小課題も、多少の遅滞はあるものの、概ね、順調に進んでいる。但し、サトウキビのカセサート大学周辺圃場については、昨年度、準備が遅れたため、今年度に実施することとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通り、下記により、研究を進める。
１．微生物相の解明 供試材料となるサトウキビ・キャッサバの品種・系統を海外共同研究機関（タイ：コンケン大学、カセサート大学、ナイジェリア：IITA）を通じて入手し、内生菌相及び外生菌根菌の解析に供する。内生菌相の解析は、非培養法と培養法を併用する。得られた結果から、環境ストレス耐性の品種・系統と、標準的な品種・系統との内生菌相の比較解析を行う。
２．貧栄養耐性における共生微生物の役割の解明 サトウキビについては、タイ・カセサート大学周辺と、コンケン大学周辺の農家を選定し、生長をモニタリングすると同時に、植物体と土壌をサンプリングし、N15 同位体比法によって、植物体内窒素における空中窒素の寄与率を実測する。収量を測定し、窒素肥料施与量、土壌窒素動態と合わせて窒素収支を計算し、空中窒素寄与率に関する分析結果を確認する。内生窒素固定菌活性が高いと思われる圃場のサトウキビ個体について、内生菌を同定する。キャッサバについては、サトウキビ同様の試験を、タイ・ナイジェリアで進める。
３．耐暑性、耐乾性における内生菌の役割の解明 キャッサバを中心に実施する。耐暑性については、日本国内で、制御温室を用いた実験を実施する。タイ、ナイジェリアで最も標準的に栽培されている品種を2 品種を用い、高温及び対照の二種の温度条件を設定し、定期的に微生物相を検出し、温度条件の影響を分析する。耐乾性については、標準的な数品種を選び、コンケン大学及びナイジェリア・IITA内の実験圃場で、乾季に通常条件と断
水条件を設定した栽培実験の実施準備を進める。
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Research Products
(7 results)
