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急変する北極ツンドラ生態系における土壌微生物の多様性と機能・応答性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H03413
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分64040:自然共生システム関連
研究機関国立極地研究所

研究代表者

内田 雅己  国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 准教授 (70370096)

研究分担者 大園 享司  同志社大学, 理工学部, 教授 (90335307)
森 章  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (90505455)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード極地 / 極域
研究成果の概要

カナダ東側森林限界付近の地点(KW、北緯55度)から、ツンドラが優先する地点(PI、北緯72度)、および両地点の中程に位置する地点(SAL、北緯62度)の土壌細菌群集の多様性と機能について調査した。SALの土壌サンプルで最も高い微生物の多様性が確認された。細菌の群集構造は、SALとKWの2つのクラスターを形成したが、PIは明確な分離パターンを示さなかった。機能遺伝子については3地点で異なっていた。本研究結果は、それぞれの緯度に生育している細菌群集と機能遺伝子に地点間差が認められ、緯度勾配との関係性は示されなかったことから、環境変動への多様性と機能的応答は場所毎に異なる可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

北極域ツンドラ生態系における土壌微生物の多様性や生態系における機能は未解明の部分が多く、学術的解明が急がれている。本研究は緯度の違いを利用して温度環境の異なるカナダ北極域で土壌微生物の多様性と機能について遺伝子の側面から明らかにした。
土壌細菌群集の多様性と機能については、温度環境との間に明瞭な関係は認められなかったことから、温暖化に対する土壌細菌群集の応答はそれぞれの場所により異なることが示唆され、生態系の保全方法に有益な情報を提供した。また、本研究実施のために解析した細菌群集のデータは、今後の温暖化などの環境変化によって細菌群集がどのように変化するのかを知るための貴重な基礎データとなった。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 13件) 図書 (1件) 備考 (6件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] ケベック大学/ラバル大学/トロント大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ケベック大学/ラバル大学/トロント大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Laval University/Quebec University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] The contribution of intraspecific trait variation to changes in functional community structure along a stress gradient2022

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa Ryo、Masumoto Shota、Kaneko Ryo、Uchida Masaki、Mori Akira S.
    • 雑誌名

      Journal of Vegetation Science

      巻: 33 号: 1

    • DOI

      10.1111/jvs.13112

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glacier Retreat Results in Loss of Fungal Diversity2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Vincent Warwick F.、Tanabe Yukiko、Uchida Masaki
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 14 号: 3 ページ: 1617-1617

    • DOI

      10.3390/su14031617

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Soil Microbial Composition and Diversity in the Low Arctic Tundra of Salluit2021

    • 著者名/発表者名
      (1)Wong, S.K, Kaneko, R., Masumoto, S., Kitagawa, R., Mori, A.S., Uchida, M.
    • 雑誌名

      Polar Data Journal

      巻: 5 ページ: 54-59

    • DOI

      10.20575/00000026

    • NAID

      120007001112

    • ISSN
      2432-6771
    • URL

      http://id.nii.ac.jp/1434/00000026/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Plant species and biomass, soil respiration, soil environment data on Whapmagoostui-Kuujjuarapik, Quebec, Canada2021

    • 著者名/発表者名
      (2)Masumoto, S., Kitagawa, R., Nishizawa, K., Kaneko, R., Osono, T., Hasegawa, M., Iimura, Y., Mori, A.S., Uchida, M.
    • 雑誌名

      Polar Data Journal

      巻: 5 ページ: 80-88

    • DOI

      10.20575/00000029

    • NAID

      120007046139

    • ISSN
      2432-6771
    • URL

      http://id.nii.ac.jp/1434/00000029/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functionally explicit partitioning of plant β-diversity reveal soil fungal assembly in the subarctic tundra2021

    • 著者名/発表者名
      Masumoto Shota、Kitagawa Ryo、Nishizawa Keita、Kaneko Ryo、Osono Takashi、Hasegawa Motohiro、Matsuoka Shunsuke、Uchida Masaki、Mori Akira S
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Ecology

      巻: 97 号: 10

    • DOI

      10.1093/femsec/fiab129

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vishniacozyma ellesmerensis sp. nov., a psychrophilic yeast isolated from a retreating glacier in the Canadian High Arctic2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Tanabe Yukiko、Vincent Warwick F.、Uchida Masaki
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 69 号: 3 ページ: 696-700

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.003206

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mrakia hoshinonis sp. nov., a novel psychrophilic yeast isolated from a retreating glacier on Ellesmere Island in the Canadian High Arctic2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Masaharu、Tanabe Yukiko、Vincent Warwick F.、Uchida Masaki
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 69 号: 4 ページ: 944-948

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.003216

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Microfungi associated with Antarctic and Arctic moss profiles2021

    • 著者名/発表者名
      Osono, T., Hobara, S., Hirose, D., Uchida, M.
    • 学会等名
      The 12th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal for a new fungus genus isolated from Ellesmere Island, Canadian High Arctic.2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuji, M., Tanabe, Y., Vincent, W., Uchida, M.
    • 学会等名
      The 12th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soil bacterial diversity and function in the Canadian Arctic.2021

    • 著者名/発表者名
      Wong, S.-K., Kaneko, R., Uchida, M.
    • 学会等名
      The 12th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soil microbial functions at the Canadian sub-Arctic.2020

    • 著者名/発表者名
      Uchida M., Wong S.K., Kaneko R.
    • 学会等名
      Colloque annuel du CEN 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fungal diversity in a forest-tundra ecotone in Canadian Low Arctic.2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka S., Doi H., Masumoto S., Kitagawa R., Nishizawa K., Tanaka K., Hasegawa M., Osono T., Hobara S., Mori A.S.
    • 学会等名
      Sixth International Symposium on Arctic Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Taxonomic, functional, and phylogenetic diversity of fungi in a forest-tundra ecotone in Quebec.2019

    • 著者名/発表者名
      Osono M., Matsuoka S., Doi H., Masumoto S., Kitagawa R., Nishizawa K., Tanaka K., Hasegawa M., Hobara S., Mori A., Uchida M.
    • 学会等名
      The 10th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A preliminary study of microbial function in the soil at Canadian sub-Arctic.2019

    • 著者名/発表者名
      Uchida M., Kaneko R.
    • 学会等名
      The 10th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of plant community structure on soil respiration of tundra ecosystem through multiple ecosystem functions in Canadian Arctic.2018

    • 著者名/発表者名
      Masumoto, S., Kitagawa, R., Kaneko, R., Nishizawa, K., Iimura, Y., Osono, T., Hasegawa, M., Uchida M., Mori, A.S.
    • 学会等名
      ArcticNet, Arctic Scientific Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Change in multi-taxa communities along an environmental gradient in the Canadian subarctic tundra.2018

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa, R., Kaneko, R., Hasegawa, M., Matsuoka, S., Masumoto, S., Nishizawa, K., Osono, T., Uchida, M., Mori, A.S.
    • 学会等名
      ArcticNet, Arctic Scientific Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fungal diversity on a retreating glacier area on Ellesmere Island in the Canadian High Arctic.2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuji, M., Tanabe, Y., Vincent W.F., Uchida M.
    • 学会等名
      The 9th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soil bacterial communities and environments in the Canadian subarctic tundra.2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, R., Kitagawa, R., Nishizawa, K., Mori, A.S., Masumoto, S., Uetake, J., Tsuji, M., Uchida, M.
    • 学会等名
      The 9th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bacterial communities and diversities in tundra soils from Canadian Arctic.2018

    • 著者名/発表者名
      Kaneko, R., Kitagawa, R., Nishizawa, K., Mori, A.S., Masumoto, S., Uetake, J., Tsuji, M., Uchida, M.
    • 学会等名
      ArcticNet, Arctic Scientific Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessment of fungal diversity on plant litter in a subarctic tundra.2018

    • 著者名/発表者名
      Osono, T., Tanaka K., Matsuoka S., Kitagawa R., Masumoto, S., Nishizawa, K., Hasegawa, M., Uchida, M., Mori, A.S.
    • 学会等名
      The 9th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Diversity and Ecology of Fungi in Polar Region: Comparisons between Arctic and Antarctic Plant Remains.2019

    • 著者名/発表者名
      Osono T., Matsuoka S., Hobara S., Hirose D., Uchida M.
    • 総ページ数
      152
    • 出版者
      CRC Press
    • ISBN
      9781138089709
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 研究活動紹介

    • URL

      https://www.instagram.com/mu_arctic/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [備考] 研究活動概要

    • URL

      https://researchmap.jp/m_uchida

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 高緯度北極ツンドラ生態系に及ぼす気候変動の影響

    • URL

      https://www.researchinsvalbard.no/project/6256

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 国立極地研究所陸上生物研究チーム

    • URL

      http://polaris.nipr.ac.jp/~penguin/Terrestrial/index.php

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] リサーチマップ

    • URL

      https://researchmap.jp/m_uchida

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 北極圏ツンドラ

    • URL

      http://akkym.net/about/arctic/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Functions of the Arctic Tundra Ecosystem Under Rapid Environmental Change2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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