2017 Fiscal Year Annual Research Report
Secret of tropical crops - Contribution of symbiotic endophytic microorganisms on plant tolerance to environmental stresses
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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, 農学研究科, 教授 (30144348)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡 三徳 東京農業大学, その他部局等, 教授 (10354028)
白岩 立彦 京都大学, 農学研究科, 教授 (30154363)
間藤 徹 京都大学, 農学研究科, 教授 (50157393)
竹内 祐子 京都大学, 農学研究科, 助教 (80452283)
遠藤 力也 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 協力研究員 (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 |
本研究は、有用微生物との共生が、サトウキビ・キャッサバの環境ストレス耐性の鍵を握ると考え、貧栄養で保水力の乏しい土壌の卓越する熱帯アジアと熱帯アフリカにおいて、圃場実験と農家圃場での調査を組み合わせて、環境ストレス耐性への共生微生物の寄与の有無を解明し、両作物の生産性向上にめざすことを目的として実施している。今年度の実績は以下の通り。
１．微生物相の解明 キャッサバについては、タイ・コンケン大学試験圃場において、3品種を用いて行った栽培試験による菌相解析を継続した。昨年の細菌相に続き、今年度は真菌相についての解析を行った。細菌相同様、真菌相も多様かつ品種特異的であること、一方で共通に見られる菌種が存在することを確認し、さらに害虫に対する病原性を示す種を同定し、学会で発表した。この発表で、学生発表優秀賞を獲得した。来年度には、細菌相・真菌相の結果を踏まえて、論文を作成し投稿する。
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の、N15 同位体比法によるサトウキビ貧栄養耐性については、農家の事情等により今年度もとりやめた。一方、キャッサバの東南アジア大陸部の栽培についての現況を調査した。キャッサバ菌根菌の同定に関する論文も作成中である。
３．耐暑性、耐乾性における内生菌の役割の解明 キャッサバの無菌個体作出の組織培養系の確立を目的として、ブラジルから導入したキャッサバ系統を用いて、茎頂培養による無菌個体の作出を行った。現在、最適な添加植物ホルモンに関する検討を行っている。いくつかの組合せが有望と思われるが、安定した結果を得るには至っていない。
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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。遅れていたキャッサバ無菌個体作出の組織培養系の確立は、今年度開始したが、安定した結果が得られる培地の確定に時間を要したが、来年度には、無菌個体作出系が確立される予定。また、昨年度予定していたカセサート大学との共同研究は、今年度実施する。
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| Strategy for Future Research Activity |
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、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。両作物の微生物相を、環境ストレス下と通常条件下で比較し、環境ストレス耐性に関与する有用微生物を同定・単離する。対象環境ストレスとしては、貧栄養耐性にしぼる。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継続する。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法を確立し、ストレス耐性への内生菌関与を分析する。今年度については、下記により進める。
１．微生物相の解明 海外共同研究機関（タイ：コンケン大学、カセサート大学）での圃場試験により、サトウキビ・キャッサバの内生菌相及び外生菌根菌の解析（非培養法と培養法）を行う。本年度は、特に、キャッサバの内生菌（糸状菌・細菌）の分析結果を基に、投稿論文を作成する。
２．貧栄養耐性における共生微生物の役割の解明 コンケン大学周辺で選定した農家でサンプリングしたサトウキビ植物体と土壌のN15 同位体比法による、植物体内窒素における空中窒素の寄与率の実測結果の分析を進める。キャッサバについては、可能であれば、サトウキビ同様の試験をタイで進める。
３．耐暑性、耐乾性における内生菌の役割の解明 昨年度、タイ・コンケン大学内の実験圃場で、乾季に通常条件と断水条件を設定した栽培実験の結果の分析を進めると同時に、内生菌菌相との関係を分析する。
４．キャッサバの無菌個体作出の組織培養系技術を確立させる。一昨年度、入手したブラジルのキャッサバ在来品種を用い、茎頂培養により、内生菌フリーキャッサバの作出技術を確立する。
５．以上の結果を基に、投稿論文の作成を進めると同時に、本研究の取りまとめを行う。
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