| 研究課題/領域番号 |
17K07554
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生態・環境
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
及川 真平 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (90400308)
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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 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | マメ科植物 / 生物的窒素固定 / 窒素利用 / 窒素回収効率 / 構造タンパク質 / 代謝タンパク質 / マメ科 / 根粒 / 栽培化 / 系統関係 / 窒素固定 / 窒素回収 / タンパク質 / 種間比較 / 植物 / 生態学 / 環境 / 進化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題は、仮説「マメ科植物の窒素回収能力は非マメ科植物に比べて低い」を検証することを目的とした。温帯に普遍的なマメ科植物と非マメ科植物、計50種を対象とし、葉の窒素濃度を4年間測定した。窒素回収の程度は枯葉の窒素濃度で評価し、これを緑葉の窒素濃度と窒素回収率の関数として解析した。枯葉の窒素濃度は非マメ科植物よりもマメ科植物で高かった。これは、高い葉窒素濃度を示したマメ科の種で窒素回収率が低いためであった。次にグループ間差の至近要因を探った。マメ科植物の枯葉にはより多くの代謝・構造タンパク質が残った。これは、緑葉の代謝タンパク質濃度が高いこと、構造タンパク質の分解率が低いことが原因であった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
「窒素固定するマメ科植物は、老化中の葉から窒素を回収する能力が低く、リターには多くの窒素が多く残る」という考えは半ば通説化していた。しかし、これまで研究の対象となった種は少なく、系統だった解析は皆無であった。本研究課題では、野外調査と適切な統計的手法を用いてこの通説の真偽を明らかにした。Hierarchical partitioning解析を用いて枯葉の窒素濃度の変異に対する各要因の相対的貢献度を調べたところ、種の貢献度が最も高く、グループの貢献度は小さかった。これは、窒素固定の有無が窒素回収の主要な決定要因でないことを示唆する。このように、新たに窒素固定の有無以外の要因の重要性も示唆された。
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