異なる環境下における持続可能なダイズ栽培技術改良のための日欧共同研究

• 研究課題/領域番号: 20KK0136
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 大津 直子 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40513437)
• 研究分担者: 藤井 義晴 姫路大学, 畜産研究所, 教授 (10354101) ; 本林 隆 東京農工大学, 農学部, 教授 (20262230) ; 桂 圭佑 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20432338) ; 山下 恵 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70523596) ; Mardani・Korrani Hossein 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 産学官連携研究員 (90883679)
• 研究期間 (年度): 2020-10-27 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 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: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: ダイズ / 根粒菌 / ドイツ / ポーランド / 共接種菌 / ヘアリーベッチ / 心土破砕 / モニタリング

研究開始時の研究の概要

ドイツ土壌から単離選抜した根粒菌の接種試験や、緑肥植物ヘアリーベッチをダイズ栽培輪作へ組み込む応用試験をZALF等の圃場にて行う。日本側で開発してきたバチルスバイオ肥料や、その他の植物生育促進微生物について、ダイズ栽培に応用させるための基盤研究を行う。またZALFで展開されているデジタル農業のプロジェクトと連携し、ドローンを使ったリアルタイムの生育モニタリング技術開発についても共同研究を行う。

研究成果の概要

ポーランド土壌より、ポーランドのダイズ品種に対し、乾燥や低温ストレス下でモデル菌株のUSDA110株よりも生育を促進する株を複数同定した。ドイツ土壌から単離したダイズ根粒菌について、ドイツZALFの圃場にて接種試験を行った。雨水のみ条件では、収量と種子タンパク含量の有意な増加が観察された。ドイツZALF圃場にて、ヘアリーベッチ後作としてダイズ栽培を栽培した根圏土壌をメタゲノム解析したところ、真菌にヘアリーベッチの影響が大きく出ることを観察した。PGPRであるBacillus pumillus TUAT1株をダイズ栽培に適応する方法として、根粒菌接種より1週間後に接種する方法を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ダイズ栽培が飛躍的に増加している欧州における冷涼、乾燥気候に適したダイズ根粒菌を複数単離同定でき、現地圃場試験で収量増加を確認できた。現在ドイツのベンチャー会社による実用化の取り組みが始まっている。欧州におけるダイズ栽培に日欧共同体制で貢献でき、持続可能な農業に対する日欧の共同体制を強化できた。また同定した根粒菌の窒素固定能力をさらに強化する、共接種菌の接種方法や、緑肥の効果についても、新たな知見をもたらすことができた。