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土地利用の履歴が微生物群集の変化を介して植生に及ぼす効果

研究課題

研究課題/領域番号 19K06095
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39060:生物資源保全学関連
研究機関東邦大学

研究代表者

下野 綾子  東邦大学, 理学部, 准教授 (30401194)

研究分担者 大和 政秀  千葉大学, 教育学部, 教授 (00571788)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードアーバスキュラー菌 / 半自然草原 / 時間的連続性 / 土地利用の履歴 / メタゲノム / アーバスキュラー菌根菌 / 草原再生 / 共変性 / フデリンドウ / 菌根菌 / 根粒菌
研究開始時の研究の概要

大部分の植物は菌根菌や根粒菌などの微生物と相利共生の関係を築いているが、これら微生物は土壌攪乱等の環境変化によって、たやすく群集構造や感染率が変化する。本研究では造成跡地や耕作放棄地などで在来植生が成立しない要因として相利共生にある微生物群集に着目する。土地利用の履歴は、微生物群集の変化を介して植生に影響を与えているという仮説を検証するため、(i)土地利用の履歴がAM菌および根粒菌群集に及ぼす効果を明らかにするためのメタゲノム解析、(ii)微生物群集の違いが植物の生育に及ぼす効果を明らかにするための栽培実験を行う。

研究成果の概要

長期間維持されてきた古い草原は種多様性の高い生態系の1つとされている。こうした草原が一度破壊されると、本来の植生が再生するのには長い年月を要する。この理由として、草本と絶対共生にあるアーバスキュラー菌根菌(AMF)の変化に着目した。
古い草原と比べ、造成や森林伐採後の新しい草原は、植物同様AMFも多様性が減少し、種組成も変化した。AMFの組成の変化は、宿主植物の違いではなく、土地利用の履歴が有意な効果を及ぼしていた。また古い草原では、AMFと植物群集の共変性の程度が強かった。
生育地の時間的連続性は、宿主種と共生AMFの多様性を高め、両者の相互作用を強化する可能性が考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

草原を新たに再生しようとしても、本来の草原とは異なる植生が成立することから、土地利用の履歴が長期にわたり植生に影響を与えることが指摘されてきた。
本研究は、地域特異性が低く分散しやすいと考えられていたAMFも土地利用の履歴が長期にわたり影響を与えることを示した先駆的研究である。またAMFは植物群集と共変動しており、生育地の時間的連続性が長いほど、その共変性の程度が強かった。AMFは宿主特異性が低いことが知られているにも関わらず、AMFの多様性や組成は植生の変化においても重要な要因となっている可能性を示し、今後の草原生態系の保全において基盤となる知見を提供した。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Initial invasion of glyphosate-resistant Amaranthus palmeri around grain-import ports in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      1.Shimono, A., Kanbe H., Nakamura S., Ueno S., Yamashita J., & Asai, M.
    • 雑誌名

      Plants, People, Planet

      巻: 2 号: 6 ページ: 640-648

    • DOI

      10.1002/ppp3.10156

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 半自然草原(原っぱ)再生の取り組み.2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木康平、槌尾 健、三輪 隆、下野綾子
    • 学会等名
      2022年度 日本造園学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] フデリンドウ花茎のサイズ・形態・δ13C値から推定される栄養特性2022

    • 著者名/発表者名
      大和 政秀、八木田 真衣、島袋 恵土、日下部 亮太、山名 航平、 末次 健司
    • 学会等名
      第12回同位体環境学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 半自然草原の履歴がアーバスキュラー菌根菌群集に及ぼす効果2022

    • 著者名/発表者名
      下野綾子, 井上太貴, 矢井田友暉, 丑丸敦史, 田中健太
    • 学会等名
      第69回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] スキー場草原の植物種組成に植生履歴が影響するメカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      矢井田友暉, 下野綾子, 井上太貴, 田中健太, 丑丸敦史
    • 学会等名
      第69回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 半自然草原(原っぱ)再生の取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木康平, 槌尾 健, 三輪 隆, 下野綾子
    • 学会等名
      日本造園学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 安井雅貴, 小柳 知代, 下野 綾子, 山田 晋, 三浦 直子, 横田 樹広2020

    • 著者名/発表者名
      草原性植物の種内および種間におけるアーバスキューラー菌根菌相の違い:河川堤防草地を事例に
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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