| 研究課題/領域番号 |
21H02239
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 国立研究開発法人国立環境研究所 |
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研究代表者 |
井上 智美 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物多様性領域, 主幹研究員 (80435578)
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| 研究分担者 |
下野 綾子 東邦大学, 理学部, 准教授 (30401194)
高津 文人 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境保全領域, 室長 (30514327)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | マングローブ / 通気組織 / 窒素固定 / 植物バクテリア相利共生 / マングローブ植物 / 窒素固定バクテリア / 呼吸根 / 相利共生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
課題代表者らは、マングローブ植物の地上根の通気組織を通じたガス輸送によって大気中の窒素ガスが土中の窒素固定バクテリアに供給されていることを明らかにした。このことは、マングローブ植物と窒素固定バクテリアとの間に相利共生関係が働いており、満潮時に土壌が冠水しても、通気組織が安定的な窒素供給経路として機能している可能性を示唆している。本研究では、マングローブ植物の根圏可給態窒素量が通気組織の発達の規定因子となっているかどうかを確かめる。以上によって、窒素不足になりやすい干潟土壌に生育するマングローブ植物の窒素獲得機構について、通気組織を介したガス輸送とバクテリア共生の側面から新たな知見を提供する。
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| 研究成果の概要 |
マングローブ植物は、およそ5500万年前に干潟に進出して適応した。窒素不足に陥りやすい干潟で常緑多年生木本植物として生活しているマングローブ植物の窒素獲得機構には、不明なことが多い。本課題により、マングローブ植物の根近傍には、特有な窒素固定菌叢が発達していることが示された。また、満潮時に地下部が冠水しても、地上根から空気が取り込まれ、根内の空隙（通気組織）を通じて土壌中の窒素固定菌へ窒素が供給されていることが明らかとなった。これらの現象が、独立に干潟に進出したとされるヒルギ科とクマツヅラ科に共通して見られることから、地上根の形態は、低窒素な干潟環境への適応的な形質である可能性がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マングローブ植物に特徴的に見られる地上根の形態は、多くの植物学者の興味の対象である。本研究の成果は、窒素不足になりやすい干潟に生育するマングローブ植物の窒素獲得機構を明らかするだけではなく、マングローブ植物の地上根の構造がもつ進化適応の背景を理解することにも貢献する。さらに、温暖化による海水面変動や気温の季節性の変化といった、将来起こり得る環境変化によって大きな影響を受ける可能性が高い、マングローブ植物と土壌環境との関係について、植物の生理生態学的反応の理解を深めることに貢献する。
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