| 研究課題/領域番号 |
21H02326
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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41050:環境農学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大塚 重人 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (10313074)
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| 研究分担者 |
國頭 恭 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (90304659)
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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 |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | リン循環 / 土壌微生物 / 細菌群集構造 / リン酸塩溶解細菌 / 土壌 / 土着微生物 / リンの可給化 / 根分泌物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、日本の代表的な土壌である黒ボク土と褐色森林土に、各種の炭素源化合物を添加し、土壌中のリンの形態別含量の追跡、土壌中の炭素・可給態窒素・可給態リンの含量の測定と化学量論の検証、土壌微生物群集構造の変化と多様性の解析、活性化される遺伝子の予測メタゲノム解析による推定と検証を行う。これにより、土壌の微生物多様性に大きな撹乱を与えることなく、土着の微生物機能の活性化によりリン循環が増大するような炭素源添加条件を見出すとともに、その生態学的メカニズムを明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
2021年度は、Covid-19の影響で研究協力者が研究に参加できず、研究が大幅に遅れた。研究協力者の参加を待つ間に、打ち合わせ、文献調査、土壌のリン分析の予備試験を行った。また、土壌微生物が炭素源とリン源を獲得する際の資源配分の様態を調べる実験として、アルカリホスファターゼ活性およびβ-D-グルコシダーゼ活性の測定と、トルオーグ法で抽出されるリン酸濃度の定量を行い、えられたデータと過去のデータとを合わせ、総説執筆のための材料とした。研究協力者が参加してからは、植物根分泌物やその成分であるグルコース、キシロース、フマル酸、サリチル酸を黒ボク土および褐色森林土の畑土壌に添加し、経時的な解析により、リンの化学形態と細菌群集構造の変化を追跡した。その結果、これらの炭素源の中で、サリチル酸は土壌のリン可給化を促進することが示された。一方、サリチル酸添加により、土壌の細菌群集構造も特異な変化を見せることが明らかになった。今のところ、サリチル酸によるリン可給化と細菌群集構造変化の間に統計的に有意な関係は見いだせていない。また、様々な炭素源をさらに土壌に添加して効果を調べるという計画を少々変更し、先に、土壌からのリン酸塩溶解細菌（phosphate solubilizing bacteria, PSB）の分離を行った。分離されたPSBのうち、低G+C含量グラム陽性細菌であるPriestia属の複数の株の特性を試験した結果、いくつかの炭素源がPSBの生育やリン獲得能を刺激することが示された。
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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
Covid-19の影響で研究開始が遅れたため、2021年度の助成金を2022年度に繰り越して研究を進めた。そのため、当初の計画との比較において進行が遅れていると判断した。また、研究に少々の変更を加え、リン酸塩溶解細菌（phosphate solubilizing bacteria, PSB）の分離と性状解析を行ったことも全体の進行が遅れ気味になっている理由である。
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| 今後の研究の推進方策 |
PSBの性状解析により、土壌に添加してリンの可給化を促進する効果が期待できる炭素源の候補が狭まったため、今後はそれらの候補炭素源を土壌に添加することにより、土壌のリン可給化を促進する炭素源を効率的に特定できると考えている。
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