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Cryo-TOF-SIMS/SEMによる根圏効果のサブミリスケールの可視化

研究課題

研究課題/領域番号 16K15075
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 環境農学(含ランドスケープ科学)
研究機関名古屋大学

研究代表者

村瀬 潤  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (30285241)

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
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード水稲 / 根圏効果 / 化学環境 / 濃度勾配 / 根圏 / 微生物 / 原生生物 / 根滲出物 / 根浸出物
研究成果の概要

水稲根圏の化学環境をサブミリスケールで可視化することを試みた。軟寒天培地のミニ根箱で栽培した水稲幼苗を寒天ごと切り出して瞬間凍結し、最近開発された、飛行時間二次イオン質量分析/走査電子顕微鏡(Cryo-TOF-SIMS/SEM)システム用いて根および周辺のイオン濃度分布を数100マイクロメータの範囲で可視化することに成功した。原生生物の空間分布からも水稲根圏の微視的な環境勾配について明らかにした。また、水稲根圏の細菌群集に原生生物の捕食作用が重要な役割を果たすことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物根からの浸出物の供給による根圏効果は広く知られた事実であるが、周辺微小生態系への影響についての空間的情報はほとんど得られていなかった。根圏の化学環境をサブミリスケールで解析した本研究の成果は、植物と土壌微生物の相互作用のホットスポットである根圏環境の研究の新たなアプローチ、またCryo-TOF-SIMS/MSのポテンシャルを提示するものである。また、本研究で開発したガラス製ミニ根箱は、化学環境と微生物環境の同時可視化を実現した。

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

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Microhabitat segregation of heterotrophic protists in the rice (Oryza sativa L.) rhizosphere2017

    • 著者名/発表者名
      Asiloglu, Rasit Murase, Jun
    • 雑誌名

      Rhizosphere

      巻: 4 ページ: 82-88

    • DOI

      10.1016/j.rhisph.2017.08.001

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quest of Soil Protists in a New Era2017

    • 著者名/発表者名
      Murase, Jun
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 32 号: 2 ページ: 99-102

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME3202rh

    • NAID

      130006789904

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 水稲根圏の細菌群集に及ぼす原生生物の影響2019

    • 著者名/発表者名
      永井裕也・村瀬 潤
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 田んぼの中の原生生物たちの暮らし2019

    • 著者名/発表者名
      村瀬 潤
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ecology of protists in a rice rhizosphere2018

    • 著者名/発表者名
      Jun MURASE
    • 学会等名
      International Workshop of Mollisols Ecology
    • 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] The effect of humic substances on the methanogenic microbial community in the artificial rice field soil2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Maeda, Jun Murase
    • 学会等名
      17th International Symposium on Microbial Ecology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水稲根圏における原生生物の生態と機能2017

    • 著者名/発表者名
      村瀬 潤
    • 学会等名
      大気-森林-土壌循環ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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