| 研究課題/領域番号 |
20K06126
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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40010:森林科学関連
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
谷口 武士 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 准教授 (10524275)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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 | Nitrogen-fixing bacteria / Mycorrhizal fungi / Drought / Metagenome / Drylands / Desert plant / Metabolome / Ionome / メタアンプリコン / 乾燥地 / 砂漠植物 / 土壌水分 / 内生微生物 / 微生物機能 / メタボローム / イオノーム / 根圏微生物 / 乾燥ストレス / 根部内生微生物 / 機能形質 / 群集形成プロセス / メタゲノム解析 / 適応度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、コロラド砂漠で広く認められるキク科植物、Encelia farinosaを対象として、①環境と宿主植物のそれぞれによって形成された微生物群集と優占微生物種の特定、②環境と宿主植物のそれぞれによって形成された微生物群集の植物への機能評価実験、③環境と宿主植物よって形成された微生物群集における優占微生物の機能評価を行う。これらの実験から、根部内生微生物群集の形成プロセスと乾燥地植物の適応度向上の関係を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
アメリカ、カリフォルニア州のコロラド砂漠で生育する植物の根に共生する微生物群集と機能について調査を行った。砂漠植物の根への微生物の感染は季節や機能性と関係しており、冬は窒素固定細菌、そして夏はアーバスキュラー菌根菌の感染が促進されていた。また、砂漠植物の成長は土壌含水率５％でも微生物の存在によって促進されており、乾燥条件下でも微生物が重要であることが示された。葉の代謝物やイオンを調べたところ、湿潤、乾燥条件下で違いが認められ、これは微生物群集にも影響する一方で、微生物群集による影響を受けていると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物の根に共生する微生物は植物の生育や土壌形成に重要であるが、その乾燥ストレス条件下での重要性と機能については不明な点が多かった。また、実際のフィールドにおける農業や環境修復に微生物を用いる際、実験室で得られるような効果を得られないケースも多い。本研究では、根の部位別に乾燥、および湿潤条件下で植物の成長と関与する微生物機能に着目することで、乾燥条件下でも微生物機能は重要であること、そして季節ごとに植物と共生する有用微生物は異なることを明らかにした。この知見は、季節による環境の変化を考慮した複数種の微生物利用によって、フィールドでの微生物の効果が高まることを示すものである。
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