| 研究領域 | 植物と微生物の共創による超個体の覚醒 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05149
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
晝間 敬 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20714504)
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| 研究分担者 |
宮島 俊介 石川県立大学, 生物資源環境学部, 講師 (20727169)
峯 彰 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80793819)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | 植物超個体 / 根圏微生物 / 葉圏微生物 / 超個体イメージャー / 植物超個体機能学 / 植物の環境適応 / 栄養吸収 / 気孔 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
技術革新により、植物体内にはこれまで見過ごされてきた無数の微生物が棲息していることが明らかになってきているが、その生物学的・生態学的な意義に対する理解は乏しい。本領域の代表者は、貧栄養下における植物が根に共生する糸状菌や細菌と協働して栄養吸収を高めることを見出している。すなわち、植物は微生物群をいわば拡張された自己として取り込むことで「超個体」を形成し、その環境適応能力を覚醒させると考えられる。本領域では、植物を個の存在として捉えるのではなく、多様な微生物との相互作用を通じて成立する超個体として捉えなおし、その環境適応機構を分子レベルで解明することを目指す「植物超個体機能学」を創成する。
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| 研究成果の概要 |
本領域では、微生物との超個体化を通じて覚醒される植物の環境適応の新たな側面を暴き出し、その分子機構の解明を目指した。その結果、我々は根圏・葉圏微生物の共生から寄生と連続的な感染戦略を規定する分子基盤を明らかにするとともに根圏・葉圏微生物の植物成長促進を支える分子基盤を明らかにした。さらに、植物と微生物の根圏における相互作用の可視化にとどまらず、植物と微生物間での栄養のやり取りをRIイメージングを介して土壌環境において可視化する超個体イメージャーの開発に成功した。これらの成果は本研究領域をさらに拡大するための礎になると期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物は本来は単独でなく無数の微生物に囲まれており、それらとの共生関係を通じて形成されるいわば一つの生命体とみなすことができる植物微生物超個体についての理解を深めることは植物の環境適応能力の全貌を明らかにするためには避けて通れない道である。本研究領域は、植物生理学でこれまで得られた植物単独での環境適応機構の知見も取り込んだ上で植物微生物相互作用を再評価することで植物と微生物の超個体化を支える分子基盤の発見や植物微生物相互作用を高解像度にイメージングする系の構築に成功した。今後、この領域を更に発展させていく中で植物が持つ類い稀ない環境適応能力の全貌を明らかにする研究領域の基礎になると考えている。
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