| 研究課題/領域番号 |
06660072
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
植物栄養学・土壌学
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
我妻 忠雄 山形大学, 農学部, 教授 (70007079)
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| 研究分担者 |
五十嵐 喜治 山形大学, 農学部, 教授 (00111336)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1995年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 強還元 / 根圏 / 根酸化力 / 湿生植物 / ニトロセルロース膜法 / ヒドロキシルラジカル / フェントン反応 / メタン消去 / ヒドロキシラジカル |
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| 研究概要 |
強還元条件でメタンが生成するが、湿生植物の植生によって、土壌メタン濃度は低下する。メタン濃度低下能はタウコギ(T)、セスバニア(S)>ヨシ>(Y)>イネ(I)>マコモ(M)であった。根圏土壌のメタン生成能はI・M・Y>無植生区>T・S、土壌メタン酸化能は無植生区がわずかに高く、植物種間差はほとんど認められない。モデル系(気相系:70%メタン、液相系:1%メタン)実験では、低酸素条件植物は破生細胞間隙発達によって茎葉からのメタン放出が好気条件植物より高いものの気相系≫液相系で、M>I・Y・T>Sである。大気から根圏への酸素放出はM・Y>I>S>T、根のパーオキシダーゼとH_2O_2介在によるα-ナフチルアミン酸化能はT>Y・S>M>Iで根端で高く、根圏Eh上昇能はT・S>Y>M・Iである。また、T・S根の表皮・皮層のapoplastに高濃度H_2O_2が検出された。さらに、強還元土壌の溶液中は高濃度Fe^<2+>が溶存した。in vitro実験で、メタン溶存水中に、高濃度Fe^<2+>を共存させると、溶存メタン濃度が明らかに低下し、マニトール添加によって無効化したので、フェントン反応で生成されるヒドロキシルラジカルによって、根のapoplastで溶存メタンが直接消去されると示唆された。湿生植物を、メタン溶存、Fe^<2+>含有溶液に移植した結果、特にT・Sで著しくメタン濃度が低下した。結局、T・Sは根圏を酸化的にしてメタン生成活性を抑えるのみならず、直接消去する機能を有すると整理された。本知見は、強還元耐性植物やメタン放出抑止植物の作出への新規で重要な資料を提供するものである。また、野菜・果実・牧草等に含まれるフラボノイド、フェノール化合物等の抗酸化機能も実証された。強還元条件で発現する。根-培地での還元応答のさらに詳細な解明とその制御が、今後の課題である。
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