| 研究課題/領域番号 |
20K05990
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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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| 審査区分 |
小区分39020:作物生産科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 (2021-2022)
東北大学 (2020) |
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研究代表者 |
原 新太郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 研究員 (10647019)
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| 研究分担者 |
佐藤 修正 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70370921)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ダイズ根粒菌 / Bradyrhizobium / 緑肥 / rpoB / 土壌微生物 / 菌相解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
土壌に生息するBradyrhizobioum（ダイズ根粒菌）は、共生窒素固定によりダイズへ窒素供給を行うが、窒素固定能の高さや、亜酸化窒素（温暖化効果ガス）を窒素ガスに還元する能力など、系統によってその特性にバリエーションがある。しかしながら、複数の根粒菌が存在する自然環境下でどの根粒菌が定着するかのメカニズムは不明な点が多く、実際に根粒を形成するダイズ根粒菌の制御は困難である。本研究では、(i)ダイズ品種と根粒菌の相性、(ii)土壌中の根粒菌組成、(iii)非マメ科植物に内生する根粒菌、に注目し、圃場において根粒菌集団を管理するための基盤確立を目指す。
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| 研究実績の概要 |
前年度に引き続き、Bradyrhizobium属細菌のrpoB遺伝子を網羅的に含み、Bradyrhizobium属細菌以外のrpoB遺伝子を取り除くことが可能なrpoBデータベースを作成した。代表者の所属の変更がありコロナ禍で県をまたいだ移動が困難であったため、圃場での栽培試験を行うことができなかった。そこで、イネ科植物とダイズ根粒で定着するBradyrhizobioum属細菌の比較を目的とするポット試験を行った。宮城県東北大学鹿島台圃場の水田-ダイズ輪作圃場と、福島県二本松市のソルガム連作圃場の土壌をポットに詰め、ソルガム（イネ科）とダイズそれぞれを栽培し、ソルガム根およびダイズ根粒からDNAを抽出した。続いてrpoB遺伝子をターゲットとしたアンプリコンシーケンスを行い、rpoB遺伝子に基づいてBradyrhizobium属細菌の群集構造解析を行った。その結果、ダイズ根粒では日本で頻繁に検出されるB. japonicumやB. elkaniiと相同性の高い配列がほとんどを占めたが、B. ottawaenseのに相同性の高い配列はほとんど検出されなかった。一方、ソルガム根や栽培前土壌からはB. ottawaenseと相同性の高い配列が5％程度検出された。以上のことから、ダイズ根粒菌B. ottawaenseは日本の土壌に生息していてソルガム根などには生息するが、ダイズでの根粒形成における競争力が低いことが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
代表者の所属の変更がありコロナ禍で県をまたいだ移動が困難であったため、圃場での栽培試験を行うことができなかった。そこで、宮城県と福島県の土壌を使ってポット試験を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
規模を拡大したポット試験を行い、前年度までに取得していた圃場で栽培した緑肥植物根のrpoBアンプリコンシーケンスのデータと、今年度のポット試験の結果とを組み合わせ、再解析を行う。
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