| 研究課題/領域番号 |
17H03784
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物栄養学・土壌学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
久我 ゆかり 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 教授 (30232747)
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| 研究分担者 |
勝山 千恵 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 助教 (10580061)
坂本 直哉 北海道大学, 創成研究機構, 助教 (30466429)
長谷川 巧 広島大学, 先進理工系科学研究科(総), 准教授 (20508171)
青柳 里果 成蹊大学, 理工学部, 教授 (20339683)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 菌根共生 / 元素輸送 / 電子顕微鏡－二次イオン質量分析相関解析 / クライオ走査型電子顕微鏡 / 真菌内生細菌 / 飛行時間型二次イオン質量分析法 / 遺伝子発現解析 / SIMS / 安定同位体トレーサー / 物質交換 / 微細構造局在解析 / 菌根 / 凍結法 / 微細構造 / 菌糸圏土壌微生物 / 二次イオン質量分析法 / 顕微ラマン分光法 / 土壌生物学 / 安定同位体 / GCMS / 土壌微生物 |
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| 研究成果の概要 |
菌根共生における生体元素の輸送と環境との循環を細胞小器官レベルで明らかにした。同位体顕微鏡（SIMS）のクライオ化およびTOF-SIMSによる同位体標識分子の推定法を確立し、高圧凍結した菌根のクライオ走査型電子顕微鏡観察に成功した。同位体比SIMSイメージング-電子顕微鏡像相関解析により、13CO2を植物に与え、13Cの植物から菌根菌、さらに菌根菌内生細菌２種への分配、および菌根共生変異体から菌根菌への輸送の有無を明らかにした。ラン科共生プロトコームにおける13C、15N、34Sの局在と遺伝子発現の解析から、硫黄は還元型有機物として宿主細胞に輸送される可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で確立した安定同位体比の局在による細胞構造機能の研究例は世界的に少なく、また多細胞生物における無処理の微細構造観察や、クライオ組織を用いたSIMSは世界最先端の挑戦である。TOF-SIMSデータからの有用情報抽出法の検討は、メタデータを扱う情報科学における課題である。さらにこれら手法と、遺伝子発現、変異体等を組み合わせ、多角的に解析を行った本研究の成果は、植物-真菌-菌根共生機能の理解の深化はもとより、新規の生物・細胞機能研究法の確立に貢献した。
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