| 研究課題/領域番号 |
21K20570
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0601:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
新庄 莉奈 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (10908841)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 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 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | メタン酸化細菌 / イネ / コンソーシアム / メタン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水田はイネの主要な生産現場である一方、温室効果ガスであるメタンの大きな発生源である。メタン酸化細菌はメタンを唯一のエネルギー源・炭素源として生育する好気性微生物であり水田からのメタン発生低減への活用が期待されるが、農業現場においてメタン酸化細菌の利用には未だ至っていない。本研究ではイネ根圏でメタン酸化細菌と協調的にはたらく従属栄養微生物の機能や相互作用について分離培養やゲノム解析を通じて明らかにするとともに、それらを共同体（コンソーシアム）としてイネに共接種することで安定した定着性を実現し、メタンの排出量削減や窒素など養分獲得の向上を通じたイネの生育促進を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、メタン酸化細菌と共存する従属栄養細菌に着目し、これらの細菌がメタン酸化やイネ生育に与える影響を明らかにすることを目指す。
イネからメタン酸化細菌と共存する従属栄養細菌を分離し、メタン酸化細菌とin vitroで共培養したところ、5株の分離株でメタン酸化を促進する効果が認められた。一方、メタン酸化細菌と従属栄養細菌分離株（Ancylobacter属）をイネに共接種したところ、イネの生育を促進する傾向は認められたが、根におけるメタン酸化活性やメタン酸化細菌数には影響を与えなかった。イネに対する効果の検証については、異なる菌株の組み合わせを含め、さらなる検証が必要であると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水田からのメタン排出の削減に向けてメタン酸化細菌の活用が期待される一方で、その単離は数例に留まっており、農業現場での応用利用は進んでいない。その要因のひとつとしてメタン酸化細菌の純粋培養の難しさがある。メタン酸化細菌と従属細菌の分離は非常に困難であり、その純化には集積培養や限界希釈法を繰り返し数ヶ月かかることもある。本研究はそのメタン酸化細菌と従属細菌の強固な結びつきを逆手にとり、菌間相互作用の解明、さらにはイネにおけるメタン生成量の削減と生育促進の実現を目指すものである。本研究で得られる成果はメタン酸化細菌の農業分野での安定した実用化に繋がり、農業生産の持続的な発展につながるものと考える。
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