| 研究課題/領域番号 |
19H01161
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分64:環境保全対策およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
山路 恵子 筑波大学, 生命環境系, 教授 (00420076)
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| 研究分担者 |
市原 優 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10353583)
井上 千弘 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30271878)
春間 俊克 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 任期付研究員 (40836417)
石田 厚 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (60343787)
森 茂太 山形大学, 農学部, 客員教授 (60353885)
小川 和義 筑波大学, 生命環境系, 助教 (60375433)
菅原 一輝 北九州市立大学, 国際環境工学部, 講師 (60792405)
田村 憲司 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70211373)
升屋 勇人 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70391183)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
43,030千円 (直接経費: 33,100千円、間接経費: 9,930千円)
2023年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2022年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2021年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2020年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2019年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
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| キーワード | 重金属 / 植物 / 微生物 / 緑化技術 / 鉱山跡地 / 自生植物 / 土着微生物 / 鉱山 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
鉱山跡地を対象とし、自生遷移初期草本および樹木を対象に、土着微生物と宿主植物との相互作用を利用した新たな緑化技術の開発を目指すものである。1)鉱山跡地に自生する遷移初期植物の生理特性を調査して鉱山跡地特有の生理生態を明らかにする。また、2)根圏微生物相を調査し、分離された各微生物株の生理特性を明らかにする。さらに植物への微生物接種試験を行うことで、細胞レベルから物質レベルまでの相互作用、および微生物の重金属無毒化物質を利用した宿主における重金属耐性のメカニズムを解明する。3)得られた知見を統合し、機能性微生物を利用した新たな緑化技術につなげる。
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| 研究実績の概要 |
本年度の主要な成果として、1) 自生植物の重金属耐性機構の解明及び機能性微生物の解析の継続、2) 現地緑化試験の成果に基づいた機能性微生物のカプセルに関する特許申請、3）鉱山跡地の植生を抑制する重金属以外の環境要因の解明、になる。
1) において、本年度は引き続き、特に多くの鉱山跡地に自生が確認されているススキ、ヨシに着目し、その重金属耐性に関して機能性微生物が関与する耐性機構を明らかにすることができた。また、鉱山跡地のヨシについては、重金属の蓄積性を詳細に明らかにし、その蓄積性に内生細菌が産生する化合物が関与することを確認した。ススキについては、坑廃水処理後に発生する高濃度の重金属を含む澱物を保管する集積場において自生が確認され、主要な機能性微生物を分離することができた。さらに、機能性微生物との共生により、重金属ストレスに加え、他の環境ストレスに対してもススキの耐性が増加していることが明らかになった。以上の結果から、鉱山跡地の緑化候補植物として、ススキ及びヨシが適切と考えられた、
2）において、現地緑化試験の結果を踏まえ、機能性微生物のカプセルの利用・開発に関する特許申請に至った。また、機能性微生物を包括したカプセルを、鉱山跡地に移植した自生植物に接種することで、生長増加や重金属耐性の増強が確認され、昨年度と比べて成功事例を増やすことができた。
3）において、一つの調査地で鉱山跡地の植生を抑制する重金属以外の環境要因を明らかにすることができ、今後の緑化技術において複合ストレスを検討する必要性を確認した。
その他、根における元素のイメージング解析、MALDI-TOF-MS装置での重金属毒性軽減に関わる化合物のイメージング解析、根の微生物の群集解析、根の呼吸を利用した生理特性の評価、電解処理による植物の反応などに関する事項についても、順調に実施した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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