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日本型高度土地利用作物栽培システム確立のための土壌微生物機能の解明と利用

研究課題

研究課題/領域番号 17380009
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 作物学・雑草学
研究機関東京大学

研究代表者

森田 茂紀  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00143404)

研究分担者 峯 洋子  東京農業大学, 農学科, 講師 (70282704)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,860千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 1,260千円)
2007年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2006年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2005年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード根系 / 根粒サイズ / 窒素固定能力 / ラッカセイ / 根圏微生物 / 分子生物学的手法 / PCR-DGGE / FISH / 根サイズ / 土壌微生物 / 根粒 / 菌根 / 多様性 / DGGE法 / FISH法 / 菌根菌 / 蛍光顕微鏡 / 根の動態 / ミニライゾトロン法
研究概要

将来、日本農業の1モデルとして、休耕田などを有効利用した日本型輪作体系の確立と環境負荷を低減化した持続的なシステムの構築が考えられる。そのためには、土壌微生物の機能解析と高効率的利用が重要である。このような背景から、本研究では「ラッカセイの根系形成と根粒菌・菌根菌との相互作用」と「分子生物学的手法を利用した根圏微生物の菌叢解析」に着目した研究を行った。
「ラッカセイの根系形成と根粒菌・菌根菌との相互作用」では、環境負荷の小さい栽培が期待できるラッカセイに着目し,根系形態と関連づけて根粒の形成位置と形成順序、形成量、窒素固定能力について解析した。これらの実験結果から、ラッカセイの根系形態を人為的に変化させて窒素固定能力を制御できる可能性が示唆された。さらにストレス条件下の作物栽培を改善する目的で、根粒菌と菌根菌の二重接種による効果を両者の相互作用も併せて検討した。その結果、根粒菌および菌根菌の二重接種を有効に利用することで、ストレス条件下でのラッカセイ栽培の改善が可能であることが示唆された。
「分子生物学的手法を利用した根圏微生物の菌叢解析」では、分子生物学的な手法を土壌微生物の解析に適用することによって、土壌微生物の種類と量を把握し、それが作物種や栽培方法によってどのように変化するかを検討した。特にPCR-DGGEやFISHを用いた根圏に生息する細菌相の解析方法の確立に重点を置きながら、イネの水田作・畑作と、ナタネを含む輪作体系を対象に調査した結果、水田と畑地根圏細菌叢の構成菌種や優占菌種が異なることやナタネ根圏における優占菌種は環境条件によって菌量が変動することなどが確認された。
本研究より、根粒菌および菌根菌と作物の共生関係の人工的な操作や根圏細菌の遺伝子レベルでのモニタリングの実施は持続的環境低負荷型の輪作システムの構築に貢献できることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (18件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Developmental Changes in Peanut Root Structure during Root Growth and Root-structure Modification by Nodulation.2008

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., Abe, J., Lee. ON., Morita, S and Lux, A.
    • 雑誌名

      Annals of Botany 101

      ページ: 491-499

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developmental Changes in Peanut Root Structure during Root Growth and Root-structure Modification by Nodulation2008

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., Abe, J., Lee, ON., Morita, S, Lux, A.
    • 雑誌名

      Annals of Botany vol.101,no.4

      ページ: 491-499

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Developmental Changes in Peaunt Root Structure durinr Root Growth and Root-structure Modification by Nodulation2008

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Tajima, Jun-Abe, O New Lee, Shigenori Morita, Alexander Lux.
    • 雑誌名

      Annals of Botany 101

      ページ: 491-499

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of rhizosphere bacteria of rice cultivated in Andosol lowland and fields using molecular biological methods.2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, T., Hagiwara, Y., Abe, J and Morita, S.
    • 雑誌名

      Plant Root 1

      ページ: 66-74

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrogen-fixing activity of root nodules in relation to their size in peanut (Arachis hypogaea L.).2007

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., Lee, ON., Abe, J., Lux, A. and Morita, S.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 10

      ページ: 423-429

    • NAID

      110006403854

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of rhizosphere bacteria of rice cultivated in Andosol lowland and fields using molecular biological methods.2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, T., Hagiwara, Y., Abe, J, Morita, S.
    • 雑誌名

      Plant Root vol.1

      ページ: 66-74

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nitrogen-fixing activity of root nodules in relation to their size in peanut (Arachis hypogaea L.)2007

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., Lee, ON., Abe, J., Lux, A., Morita, S.
    • 雑誌名

      Plant Production Science vol.10,no.4

      ページ: 423-429

    • NAID

      110006403854

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nitrogen-fixing activity of root nodules in relation to their size in peanuf (Arachis hypogaeaL.)2007

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., ON. Lee, J, Abe, A. Lux, and S. Morita.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 10

      ページ: 423-429

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of rhizosphere bacteria of rice cultivated in Andosol lowland and fields using molecular biological methods2007

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Doi, Yusuke Hagiwara, June Abe, Shigenori Morita
    • 雑誌名

      Plant Root 1

      ページ: 66-74

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ラッカセイの根系形成およびリン施肥に対する根系の生育反応2007

    • 著者名/発表者名
      田島亮介, 塚本葉子, 阿部 淳, 森田茂紀
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 76(別1)

      ページ: 164-165

    • NAID

      130004611369

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 分枝生物学的手法を利用したイネ根圏微生物相の菌叢解析2007

    • 著者名/発表者名
      土肥哲哉, 萩原祐介, 児玉五月, 阿部淳, 森田茂紀
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 76(別1)

      ページ: 212-213

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 分枝生物学的手法を利用したナタネ根圏微生物相の菌叢解析2007

    • 著者名/発表者名
      児玉五月, 土肥哲哉, 阿部淳, 森田茂紀
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 76(別1)

      ページ: 280-281

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Distribution Pattern of Root Nodules in Relation to Root Architecture in Two Leading Cultivars of Peanut (Arachis hypogaea L.) in Japan2006

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., Morita, S and Abe, J.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 9

      ページ: 249-255

    • NAID

      110004775672

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution Pattern of Root Nodules in Relation to Root Architecture in Two. Leading Cultivars of Peanut (Arachis hypogaea L.) in Japan2006

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., Morita, S, Abe, J.
    • 雑誌名

      Plant Production Science vol.9,no.3

      ページ: 249-255

    • NAID

      110004775672

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Distribution pattern of root nodules in relation to root architecture in two leading cultivars of peanut (Arachis hypogaea L.) in Japan2006

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., Morita, S., Abe, J.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 9(3)

      ページ: 249-255

    • NAID

      110004775672

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] マメ科作物の根系形成の捉え方2006

    • 著者名/発表者名
      田島亮介, 阿部 淳, 森田茂紀
    • 雑誌名

      農業および園芸 81(6)

      ページ: 722-725

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 作物の根の発生・枯死の動態2005

    • 著者名/発表者名
      長谷部寛, 森田茂紀, 阿部淳
    • 雑誌名

      農業および園芸 80巻・10号

      ページ: 1107-1112

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ラッカセイの根粒サイズとアセチレン還元活性で評価した窒素固定能力との関係2005

    • 著者名/発表者名
      田島亮介, 李温裕, Alexander Lux, 阿部淳, 森田茂紀
    • 雑誌名

      根の研究 14巻・3号

      ページ: 118-118

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An improved method fro clearing and staining free-hand sections and whole-mount samples2005

    • 著者名/発表者名
      Lux, A., Morita, S., Abe, J., Ito, K.
    • 雑誌名

      Annals of Botany 96巻

      ページ: 989-996

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物機能形態学における蛍光顕微鏡の利用2005

    • 著者名/発表者名
      森田茂紀, 阿部淳, Alexander Lux
    • 雑誌名

      日本作物学会紀事 74巻・4号

      ページ: 459-461

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 施肥が異なる圃場間でのオオムギ・ダイズの生育と根圏・非根圏の土壌微生物量の比較.2007

    • 著者名/発表者名
      朱 碩・土肥哲哉・阿部 淳・山岸順子・森田茂紀
    • 学会等名
      第27回根研究集会
    • 発表場所
      福島市
    • 年月日
      2007-11-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 画像解析による根長測定方法の改良と自動化.2007

    • 著者名/発表者名
      田島亮介・森田茂紀
    • 学会等名
      第27回根研究集会
    • 発表場所
      福島市
    • 年月日
      2007-11-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] フィールド条件下における根粒菌および菌根菌の二重接種がラッカセイの生育に及ぼす影響.2007

    • 著者名/発表者名
      森原百合・田島亮介・阿部 淳・森田茂紀
    • 学会等名
      第27回根研究集会
    • 発表場所
      福島市
    • 年月日
      2007-11-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] The comparisons of the plant growth and microorganisms biomass in rhizosphere and non-rhizosphere soils of barley and soybean grown in fields with different fertilization managements2007

    • 著者名/発表者名
      Zhu, S., Doi, T., Abe, J., Yamagishi, J, Morita, S
    • 学会等名
      Japanese Society for Root Research 27th Meeting of the Society
    • 発表場所
      Fukushima
    • 年月日
      2007-11-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] improvements in the image root length measurements by parsing and automation2007

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., Morita, S
    • 学会等名
      Japanese Society for Root Research 27th Meeting of the Society
    • 発表場所
      Fukushima
    • 年月日
      2007-11-24
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 施肥が異なる圃場間でのオオムギ・ダイズの生育と根圏.非根圏の土壌微生物量の比較2007

    • 著者名/発表者名
      朱 碩, 土肥 哲哉, 阿部 淳, 山岸 順子, 森田 茂紀
    • 学会等名
      第27回根研究集会
    • 発表場所
      福島テルサ(福島市)
    • 年月日
      2007-11-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 画像解析による根長測定方法の改良と自動化2007

    • 著者名/発表者名
      田島 亮介・森田 茂紀
    • 学会等名
      第27回根研究集会
    • 発表場所
      福島テルサ(福島市)
    • 年月日
      2007-11-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] フィールド条件下における根粒菌および菌根菌の二重接種がラッカセイの生育に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      森原 百合、田島 亮介、阿部 淳、森田 茂紀
    • 学会等名
      第27回根研究集会
    • 発表場所
      福島テルサ(福島市)
    • 年月日
      2007-11-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 分子生物学的手法を利用したイネ根圏微生物相の菌叢解析.2007

    • 著者名/発表者名
      土肥哲哉・萩原佑介・児玉五月・阿部淳・森田茂紀
    • 学会等名
      日本作物学会
    • 発表場所
      茨城大学農学部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 分子生物学的手法を利用したナタネ根圏微生物相の菌叢解析.2007

    • 著者名/発表者名
      児玉五月・土肥哲哉・阿部淳・森田茂紀
    • 学会等名
      日本作物学会
    • 発表場所
      茨城大学農学部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ラッカセイの根系形成およびリン施肥に対する根系の生長反応.2007

    • 著者名/発表者名
      田島亮介・塚本葉子・阿部淳・森田茂紀
    • 学会等名
      日本作物学会
    • 発表場所
      茨城大学農学部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effect of dual inoculation with Rhizobium and arbuscular mycorrhizal fungi on root morphology and nodulation in peanut(Arachis hypogaea)under field conditions.2007

    • 著者名/発表者名
      Morihara, Y., Tajima, R., Abe, J. and Morita, S.
    • 学会等名
      Bio Asia 2007 6th Asian Crop Science Association Conference/2nd International Conference on Rice for the Future.
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 水稲根系の発達形態とそのモデル化に関する研究.2007

    • 著者名/発表者名
      森田茂紀
    • 学会等名
      日本作物学会
    • 発表場所
      茨城大学農学部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Rhizosphere microoranisms analysis in rice by molecule biological method2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, T., Hagiwara, Y., Kodama, S., Abe, J, Morita, S
    • 学会等名
      Crop Science Society of Japan 223rd Meeting of the Society
    • 発表場所
      Ibaragi University
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Rhizosphere microoranisms analysis in rape plant by using molecule biological method2007

    • 著者名/発表者名
      Kodama, S., Doi, T., Abe, J, Morita, S
    • 学会等名
      Crop Science Society of Japan 223rd Meeting of the Society
    • 発表場所
      Ibaragi University
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] The effects of Phosphorus Application on Root Architecture in Peanut2007

    • 著者名/発表者名
      Tajima, R., Tsukamoto, Y., Abe, J, Morita, S
    • 学会等名
      Crop Science Society of Japan 223rd Meeting of the Society
    • 発表場所
      Ibaragi University
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effect of dual inoculation with Rhizobium and arbuscular mycorrhizal fungi on root morphology and nodulation in peanut (Arachis hypogaea) under field conditions2007

    • 著者名/発表者名
      Morihara, Y, Tajima, R., Abe, J., Morita, S.
    • 学会等名
      Bio Asia 2007 (6th Asian Crop Science Association Conference /2nd International Conference on Rice for the Future
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Developmental Morphology and Modeling of Root System in Rice2007

    • 著者名/発表者名
      Morita, S
    • 学会等名
      Crop Science Society of Japan 223rd Meeting of the Society
    • 発表場所
      Ibaragi University
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] 物質循環と人間活動2007

    • 著者名/発表者名
      東千秋, 鈴木基之, 濱田嘉昭
    • 総ページ数
      243
    • 出版者
      放送大学教育振興会
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 栽培学-環境と持続的農業2006

    • 著者名/発表者名
      森田茂紀, 大門弘幸, 阿部淳(編著)
    • 総ページ数
      227
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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