| 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 (2021-2023)
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 |
完了 (2023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 | Bradyrhizobium / rpoB / 緑肥 / 土壌微生物 / ダイズ根粒菌 / 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 |
昨年度に引き続き、ポット試験で得られたデータと圃場試験で得られたデータを組み合わせた解析をおこなった。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、栽培前の土壌、ソルガム根およびダイズ根粒からDNAを抽出した。同様に、鹿島台圃場で栽培したダイズの根粒DNAを抽出した。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。検出された配列を97.7% OTUとしてカウントし、α多様性の多様性指数を比較したところ、種の豊富さはソルガム根、土壌の順に高く、根粒はいずれも低い値であった。続いてβ多様性解析により群集構造の比較を行ったところ、ダイズ根粒のBradyrhizobium属細菌の組成は土壌の違いによらず近似していた。一方、土壌やソルガム根の群集構造は、まず使用した土壌の違いで大きく２つに分かれ、それぞれの中で土壌とソルガム根の群集構造に分かれていた。そのため、ダイズに根粒を形成するBradyrhizobium属細菌は土壌の種類に関わらずその一部がダイズに根粒を形成する一方で、ソルガム根に定着するBradyrhizobium属細菌は土壌の影響を受けやすいことが明らかになった。
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