有機酸とホスファターゼの分泌機能増強による土壌未利用リン吸収能の向上

• 研究課題/領域番号: 23688010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 和崎 淳 広島大学, 生物圏科学研究科, 准教授 (00374728)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 26,260千円 (直接経費: 20,200千円、間接経費: 6,060千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2011年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
• キーワード: リン / 有機酸 / 酸性ホスファターゼ / 分泌 / シロバナルーピン / トランスポーター / 土壌未利用リン / シロイヌナズナ

研究成果の概要

枯渇しつつあるリン酸質肥料は使用量の節約が望まれている。一方で、耕地土壌中ではリンが難利用性の形で蓄積されている。一部の植物は有機酸やホスファターゼを分泌することによって難利用性リン利用能を高めている。そこで、機能を理解し、活用する目的で本研究を実施した。
難利用性リン利用能の高い植物において新たに有機酸トランスポーターを単離した。また、有機酸トランスポーターが根からの有機酸分泌に大きく貢献することを示した。また、酸性ホスファターゼや有機酸トランスポーターの発現量の増強により難利用性リンが可溶化し、植物による利用性が向上されることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] 日本産ヤマモガシ（Helicia cochinchinensis Lour.，ヤマモガシ科）のクラスター根の発見. (2015)
  • 著者名/発表者名: 山内 大輝
  • 雑誌名: 植物研究雑誌 巻: 90 ページ: 103-108
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interspecific facilitation of P acquisition in the intercropping of maize with white lupin in two contrasting soils as influenced by different rates and forms of P supply. (2015)
  • 著者名/発表者名: Dissanayaka, D.M.S.B.
  • 雑誌名: Plant and Soil 巻: 390 号: 1-2 ページ: 223-236
  • DOI: 10.1007/s11104-015-2392-x
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 植物栄養学を生かした農業生産技術について. 3.リン酸栄養について－植物における難利用性リンの有効利用法－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 和崎 淳
  • 雑誌名: 日本土壌肥料学雑誌 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] リン循環に関わる生物の機能に迫る分子生物学的手法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 和崎 淳
  • 雑誌名: 地球環境 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phytate Degradation by Fungi and Bacteria that Inhabit Sawdust and Coffee Residue Composts (2013)
  • 著者名/発表者名: Eida, M.F.
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 28 号: 1 ページ: 71-80
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME12083
  • NAID: 10031138546
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物による難利用性リン酸利用のしくみと活用の可能性. (2013)
  • 著者名/発表者名: 和崎 淳
  • 雑誌名: 土づくりとエコ農業 巻: 45 ページ: 10-15
• [雑誌論文] Isolation and Characterization of Cellulose-decomposing Bacteria Inhabiting Sawdust and Coffee Residue Composts (2012)
  • 著者名/発表者名: Eida, M.F.
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 27 号: 3 ページ: 226-233
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME11299
  • NAID: 10030869067
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [雑誌論文] リン酸資源の枯渇に対応したリン栄養研究. 1.講座のねらい. (2012)
  • 著者名/発表者名: 俵谷 圭太郎
  • 雑誌名: 日本土壌肥料学雑誌 巻: 83 ページ: 173-176
  • 査読あり
• [雑誌論文] リン酸資源の枯渇に対応したリン栄養研究. 2.有機態リン酸の利用. (2012)
  • 著者名/発表者名: 和崎 淳
  • 雑誌名: 日本土壌肥料学雑誌 巻: 83 ページ: 177-182
  • NAID: 110009593697
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物の養分獲得・利用と施肥. (2012)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸 二郎
  • 雑誌名: 日本土壌肥料学雑誌 巻: 83 ページ: 471-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of exogenous phosphatase and phytase activities on organic phosphate mobilization in soils with different phosphate adsorption capacities (2012)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, H., Yamamura, T., Kaneko, Y., Matsui, H., Watanabe, T., Shinano, T., Osaki, M., Wasaki, J.
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition 巻: 58 号: 1 ページ: 41-51
  • DOI: 10.1080/00380768.2012.656298
  • NAID: 110009594821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic analysis of secreted proteins from aseptically grown rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinano, T.
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 72(4-5) 号: 4-5 ページ: 312-320
  • DOI: 10.1016/j.phytochem.2010.12.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compost amendment enhances population and composition of phosphate solubilizing bacteria and improves phosphorus availability in granitic regosols (2011)
  • 著者名/発表者名: Wickramatilake, A. R. P., Munehiro, R., Nagaoka, T., Wasaki, J., Kouno, K.
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition 巻: 57 号: 4 ページ: 529-540
  • DOI: 10.1080/00380768.2011.600243
  • NAID: 110009327340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Cellulolytic and Hemicellulolytic Abilities of Fungi Isolated from Coffee Residue and Sawdust Composts (2011)
  • 著者名/発表者名: Eida, M.F.
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 26 号: 3 ページ: 220-227
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME10210
  • NAID: 10029653542
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [学会発表] Growth condition and P mobilizing properties of cluster roots of Helicia cochinchinensis (Proteaceae) at Miyajima Island, Japan. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wasaki, J.
  • 学会等名: Rhizosphere 4
  • 発表場所: Maastricht, オランダ
  • 年月日: 2015-06-21 – 2015-06-24
• [学会発表] 中国地方の貧栄養な花崗岩質土壌に生育する木本・草本植物におけるリン利用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 和崎 淳
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2014年度東京大会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] Dynamics of phosphorus fractions in the rhizosphere of maize in intercropping cultivation system with white lupin as influenced by heterogeneous phosphorus rates and forms. (2014)
  • 著者名/発表者名: D.M.S.B. Dissanayaka
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2014年度東京大会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] Physiological responses of Hakea laurina (Proteaceae) to low-P and high-P conditions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, H.
  • 学会等名: 5th International Symposium on Phosphorus Dynamics in the Soil-Plant Continuum
  • 発表場所: Montpellier, フランス
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-29
• [学会発表] De novo RNA-seqとCE-TOF/MSによる代謝産物プロファイリングに基づくシロバナルーピンの低リン耐性機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丸山 隼人
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 日本産ヤマモガシで見つかった特異な根 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坪田 博美
  • 学会等名: 日本植物分類学会第13回大会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] 環境サンプル測定のためのリン酸マイクロセンサーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷内 翔
  • 学会等名: 第48回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] Effect of intercropped white lupin on growth and P uptake of maize under different levels and types of phosphorus application. (2013)
  • 著者名/発表者名: Dissanayaka, D.M.S.B.
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2013年度名古屋大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ヤマモガシ科植物Hakea laurinaの低リン耐性機構に関わる遺伝子の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山 隼人
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2013年度名古屋大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] AtALMT3 is a malate transporter induced in roots of phosphorus deficient Arabidopsis thaliana. (2013)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, H.
  • 学会等名: International Workshop on Plant Membrane Biology XVI
  • 発表場所: 岡山県倉敷市
• [学会発表] リン欠乏及びアルミニウム障害時におけるシロイヌナズナ野生株およびリンゴ酸分泌変異株の根浸出物の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸山隼人, 他4名
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] ヤマモガシ科植物Hakea laurinaの低リン耐性における酸性ホスファターゼホモログの役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 和崎淳、丸山隼人
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] シロバナルーピンを混植した主作物の生育とリン吸収の種間比較. (2012)
  • 著者名/発表者名: 和崎 淳
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取市
• [学会発表] ヤマモガシ科植物Hakea laurinaの低リン耐性機構の解析. (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸山 隼人
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取市
• [学会発表] ルーピンの根圏における細菌群集と有機態リンの動態に及ぼす有機酸の影響. (2012)
  • 著者名/発表者名: 松崎 弘佑
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取市
• [学会発表] シロバナルーピンのクラスター根から単離したALMTホモログの解析. (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢倉 興士
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取市
• [学会発表] リン溶解菌による土壌蓄積難溶性無機リンの利用性改善. ―有機物中のリン溶解菌の単離及び難溶性無機リン溶解能力の評価―. (2012)
  • 著者名/発表者名: 宗廣 亮佑
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取市
• [学会発表] Comparative transcriptomic analysis of P deficient plant roots. (2012)
  • 著者名/発表者名: Wasaki, J.
  • 学会等名: Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture IV
  • 発表場所: パース（オーストラリア）
• [学会発表] Physiological responses of Hakea laurina (Proteaceae) to low-P conditions. (2012)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, H.
  • 学会等名: Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture IV
  • 発表場所: パース（オーストラリア）
• [学会発表] “Dauciform roots” of Japanese native Cypereceae (sedge) and involvement of phosphorus status. (2012)
  • 著者名/発表者名: Masuda, G.
  • 学会等名: Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture IV
  • 発表場所: パース（オーストラリア）
• [学会発表] 非菌根性シロバナルーピンの根圏におけるリン吸収能力とその活用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 和崎淳
  • 学会等名: 菌根研究会特別講演
  • 発表場所: 広島県東広島市(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-10
• [学会発表] Phosphorus starvation changes the metabolic flow in rice (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinano, T., et al
  • 学会等名: 3rd International Symposium Frontiers in Agriculture Proteome Research-Contribution of proteomics technology in agricultural sciences-
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] 植物機能の活用による土壌蓄積リンの効率的利用技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 和崎淳
  • 学会等名: 関東東海土壌肥料部会・秋季研究会
  • 発表場所: 埼玉県熊谷市(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-06
• [学会発表] Analysis of malate and citrate transporters induced in roots of phosphorus deficient Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, H., et al
  • 学会等名: Rhizosphere 3 International Conference
  • 発表場所: Perth (Australia)
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Characterization of phosphate utilization in Arabidopsis thaliana natural accessions grown on soil (2011)
  • 著者名/発表者名: Furutani, A., et al
  • 学会等名: Rhizosphere 3 International Conference
  • 発表場所: Perth (Australia)
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] Interactions between plants and phytate mineralizing bacteria isolated from the rhizosphere (2011)
  • 著者名/発表者名: Mizukami, N., Wasaki, J.
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 植物の養分ホメオスタシス(2)リン酸 (2011)
  • 著者名/発表者名: 和崎淳
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会シンポジウム
  • 発表場所: 茨城県つくば市(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-10
• [学会発表] 異なる土壌で栽培したトウモロコシのリン吸収に及ぼすシロバナルーピン混植の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上脇葉子, 他4名
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] リン欠乏シロイヌナズナ根からのリンゴ酸およびクエン酸分泌に関わるトランスポーターの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸山隼人, 他3名
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] マサ土における土壌蓄積リンの植物による利用性と微生物性との関連 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宗廣亮佑, 他4名
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] Evaluation of cellulolytic and hemicellulolytic abilities of bacteria isolated from coffee residue and sawdust composts (2011)
  • 著者名/発表者名: Mohamed Fathallah Eida, 他3名
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] Analysis of malate transporters induced in roots of phosphorus deficient oraluminum stressed Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, H., et al
  • 学会等名: International Conference on Arabidopsis Research 2011
  • 発表場所: Madison, WI (USA)
  • 年月日: 2011-06-24
• [学会発表] ナキリスゲ(Carex lenta)のダウシフォーム根形成に与える土壌リンの影響
  • 著者名/発表者名: 枡田 元気
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
• [学会発表] 日本在来のヤマモガシ科ヤマモガシから奇妙な形の「クラスター根」を発見した
  • 著者名/発表者名: 山内 大輝
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
• [学会発表] 難利用性リンの積極的獲得に関わる根分泌物質の輸送と制御.
  • 著者名/発表者名: 和崎 淳
  • 学会等名: 岡山大学資源植物科学研究所 拠点共同研究主催 ワークショップ「植物ホルモンとイオン輸送体の相互理解」
  • 発表場所: 岡山県倉敷市
  • 招待講演
• [学会発表] シロバナルーピンの混植がトウモロコシのリン吸収に及ぼす影響.
  • 著者名/発表者名: 入江 智史
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会関西支部講演会
  • 発表場所: 岡山県倉敷市
• [図書] Principles, Application and Assessment in Soil Science (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., et al
  • 総ページ数: 394
  • 出版者: InTech
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/rhizo/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/rhizo/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/rhizo/
• [備考]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/rhizo/