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キチン添加土壌で増加するキチン非分解微生物の生態的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07648
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関静岡理工科大学

研究代表者

齋藤 明広  静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (50375614)

研究分担者 鮫島 玲子  静岡大学, 農学部, 准教授 (00377722)
小谷 真也  静岡大学, 農学部, 准教授 (20510621)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードキチン / アセチルグルコサミン / 土壌改良 / キチナーゼ / N,N'-ジアセチルキトビオース / プロテオバクテリア / 病害防除 / ジアセチルキトビオース / ストレプトマイセス / Streptomyces / バチルス / Baillus / Paenibacillus / 抗菌活性 / 細菌 / キチン分解 / 細菌群集構造 / バイオーム / 細菌間相互作用 / 細菌群集構造解析 / 土壌 / 多糖 / 酵素 / 抗生物質 / マイクロバイオーム
研究成果の概要

キチン添加土壌でのキチン非分解細菌の生態的意義を解明するため,キチンを添加して培養した畑土壌から分離した細菌を分離して解析した。得られた細菌株は,キチン分解能の有無にかかわらず,キチン分解物であるN-アセチルグルコサミンかN,N’-ジアセチルキトビオースのいずれかもしくはその両方を資化した。これらのキチン非分解細菌は,キチン分解細菌が分泌するキチン分解酵素によって得られるキチン分解物を利用することが示唆された。キチン非分解細菌株には植物に対して有益な作用をもたらすことが報告されているα-およびγ-プロテオバクテリア綱に含まれる細菌株に近縁のものが含まれていた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

畑土壌へのキチン添加によって植物の病害が低減されることが報告されてきた。その効果は,主にキチン添加によって増加するキチン分解微生物によるものとして説明されている。本研究課題では,キチン添加土壌に存在するキチン非分解細菌に焦点を当て,研究を行った。その結果,キチン非分解細菌は,キチン分解細菌が分泌生産するキチン分解酵素によって得られるキチン分解物を資化して生きていることを想像させる結果が得られた。一方,キチン非分解細菌には,植物に対して生育促進効果をもつことが報告されているものと近縁のものが含まれていた。キチン添加による植物病害低減効果の仕組みに関する新たな側面を示唆する結果が得られた。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 静岡のスマート農業の今とこれから2020

    • 著者名/発表者名
      森田 明雄, 廣野 祐平, 切岩 祥和, 齋藤 明広, 甲斐 剛, 小池 誠, 中野 敬之, 二川 雅登, 名田 和義, 平塚 伸
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 91 号: 2 ページ: 106-111

    • DOI

      10.20710/dojo.91.2_106

    • NAID

      130007831581

    • ISSN
      0029-0610, 2424-0583
    • 年月日
      2020-04-05
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transition of the Bacterial Community and Culturable Chitinolytic Bacteria in Chitin-treated Upland Soil: From <i>Streptomyces</i> to Methionine-auxotrophic <i>Lysobacter</i> and Other Genera2020

    • 著者名/発表者名
      Yukari Iwasaki, Tatsuya Ichino, Akihiro Saito
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 35 号: 1 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME19070

    • NAID

      130007784452

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of chitin degradation products N-acetylglucosamine and N,N'-diacetylchitobiose on chitinase activity and bacterial community structure in an incubated upland soil2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Shimoi, Daichi Honma, Airi Kurematsu, Yukari Iwasaki, Yohei Kotsuchibashi, Yusuke Wakikawa, Akihiro Saito
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: - 号: 3 ページ: 429-437

    • DOI

      10.1080/00380768.2020.1767488

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermogravimetric evaluation of chitin degradation in soil: implication for the enhancement of ammonification of native organic nitrogen by chitin addition2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kumeta, Kaori Inami, Kozue Ishimaru, Yasushi Yamazaki, Reiko Sameshima-Saito, Akihiro Saito
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 64 号: 4 ページ: 512-519

    • DOI

      10.1080/00380768.2018.1457408

    • NAID

      210000012001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the bactericidal and fungicidal activities of poly([2-(methacryloyloxy)ethyl]trimethyl ammonium chloride)(poly(METAC))-based materials2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Shiga, Hiromitsu Mori, Keiichi Uemura, Ryota Moriuchi, Hideo Dohra, Aika Yamawaki-Ogata, Yuji Narita, Akihiro Saito, Yohei Kotsuchibashi
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 10 号: 9 ページ: 947-947

    • DOI

      10.3390/polym10090947

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] NgcE<sup>Sco</sup> Acts as a Lower-Affinity Binding Protein of an ABC Transporter for the Uptake of <i>N,N′</i>-Diacetylchitobiose in <i>Streptomyces coelicolor</i> A3(2)2018

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Iinuma, Akihiro Saito, Takayuki Ohnuma, Elodie Tenconi, Adeline Rosu, Severine Colson, Yuuki Mizutani, Feng Liu, Magdalena Swiatek-Poltynska, Gilles P. van Wezel, Sebastien Rigali, Takeshi Fujii, Kiyotaka Miyashita
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 33 号: 3 ページ: 272-281

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME17172

    • NAID

      130007491795

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The concentration of iodine in horse serum and its relationship with thyroxin concentration by geological difference2016

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki M, Hayakawa N, Minowa F, Saito A, Ishioka K, Ueda F, Okubo K, Tazaki H.
    • 雑誌名

      Environmental monitoring and assessment

      巻: 188 号: 4 ページ: 226-226

    • DOI

      10.1007/s10661-016-5221-7

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] N-アセチルグルコサミンとN,N'-ジアセチルキトビオースの培養畑土壌での消長と細菌群集構造への影響2019

    • 著者名/発表者名
      下位祐輔,本間大智,齋藤明広
    • 学会等名
      日本キチン・キトサン学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細菌と真菌の細胞壁に由来する土壌中のN-アセチルグルコサミンの定量の試み2019

    • 著者名/発表者名
      本間大智,下位祐輔,齋藤明広
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of bacterial community structure for evaluating maturation of compost for Agaricus blazei Murrill cultivation2019

    • 著者名/発表者名
      Naoto Tada, Natsumi Sugawara, Mitsuo Kawade, Akihiro Saito, Akikazu Ando
    • 学会等名
      Asian Mycological Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キチン添加土壌で増えるキチン分解細菌群の変動と相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎由夏里、齋藤明広
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 土壌でのN-アセチルグルコサミン残基の定量方法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      本間大智、脇川祐輔、齋藤明広
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キチン添加土壌でのLysobacter属細菌の増加への放線菌の関与2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎由夏里、齋藤明広
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 観賞魚水槽用濾材としての木質プラスチックの利用: アンモニア/亜硝酸除去能と付着細菌群集構造2018

    • 著者名/発表者名
      組田恵里、岩崎由夏里、齋藤明広
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Induction of chitinase production and transporters for N,N'-diacetylchitobiose in Streptomyces coelicolor A3(2)2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Saito
    • 学会等名
      14th International Chitin and Chitosan Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 酵素とGC/MSを用いた土壌中のN-アセチルヘキソサミンの検出2018

    • 著者名/発表者名
      本間大智、齋藤明広
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 培養畑土壌でのキチン分解物の消長と細菌文集構造の変化2018

    • 著者名/発表者名
      本間大智,下位裕輔,榑松愛理,岩崎由夏里,齋藤明広
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会中部支部
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キチン添加畑土壌でのキチン分解菌と非分解菌の挙動と相互作用2017

    • 著者名/発表者名
      岩崎由夏里、齋藤明広
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Streptomyces coelicolor A3(2)の推定N-アセチルグルコサミダーゼの解析と土壌添加2017

    • 著者名/発表者名
      本間大智、齋藤明広
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キチンと低分子量キチンの畑土壌での分解特性と微生物群集構造への影響の比較解析2016

    • 著者名/発表者名
      大塚恵巳、三澤義知、樋口昌宏、齋藤明広
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 畑土壌での低分子量キチンの分解特性と微生物群集構造への影響2016

    • 著者名/発表者名
      大塚恵巳、三澤義知、樋口昌宏、齋藤明広
    • 学会等名
      日本キチン・キトサン学会
    • 発表場所
      川越市
    • 年月日
      2016-08-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 土壌中のキチン分解酵素活性と微生物に対するN-アセチルグルコサミンとN,N'-ジアセチルキトビオースの影響2016

    • 著者名/発表者名
      榑松愛理、齋藤明広
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2016-06-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] ベンゾオキサボロール基を含有する抗菌性ドレッシング材2019

    • 発明者名
      小土橋洋平,齋藤明広
    • 権利者名
      学校法人静岡理工科大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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