乾燥ストレス条件下における植物の生存戦略と微生物共生特性の解明

• 研究課題/領域番号: 24780151
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 谷口 武士 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 助教 (10524275)
• 研究協力者: 今田 省吾 ; 磯部 一夫 ; 山中 典和 ; MAIMAITI Ailijiang ; ALLEN Michael F.
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 乾燥ストレス / 共生微生物 / 窒素 / 菌根菌 / メタゲノム解析 / 乾燥地 / 浸透圧調節物質 / 次世代シーケンサー / 降雨 / 窒素動態 / 細菌 / 古細菌 / 菌類 / 窒素固定 / 浸透圧調節 / アンモニア酸化細菌 / 光合成速度 / 土壌呼吸 / 養分吸収

研究成果の概要

乾燥ストレス条件下で生育する植物の生存戦略と共生微生物との関係に関する知見を得るため、雨季および乾季の植物生理と植物根内微生物に関する調査を行った。また、乾季の水供給後の植物生理と土壌微生物に関する調査を行った。乾季の水供給後に微生物活性は著しく増加し、窒素固定や硝化に関わる微生物が増加した。土壌中の純硝化速度や純窒素無機化速度は水添加によって増加したが、Larrea tridentataの樹冠下ではアンモニア態窒素濃度は減少しており、これは植物の吸収によると考えられた。このことは夏の降雨は乾燥地で生育する植物にとって、水のみならず、窒素の供給にも重要なイベントであることを示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Osmolyte accumulation in leaves of Tamarix ramosissima growing under various soil conditions in the Colorado River basin (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwanaga, F., Acharya, K., Imada, S., Taniguchi, T., Kawamura, Y., Tanaka, K., Mori, N., Yamamoto, F., Yamanaka, N.
  • 雑誌名: Landscape and Ecological Engineering 巻: 11 号: 1 ページ: 199-207
  • DOI: 10.1007/s11355-014-0265-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arbuscular mycorrhizal colonization of Tamarix ramosissima along a salinity gradient in the southwestern United States (2015)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, T., Acharya, K., Imada, S., Iwanaga, F., Yamanaka, N.
  • 雑誌名: Landscape and Ecological Engineering 巻: 11 号: 1 ページ: 221-225
  • DOI: 10.1007/s11355-014-0259-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disease resistance of Japanese black pine (Pinus thunbergii) seedlings inoculated with six individual ectomycorrhizal fungal species (2015)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T., Yamanaka, N, Futai, K.
  • 雑誌名: Journal of Pure and Applied Microbiology 巻: 9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous determination of β-alanine betaine and trimethylamine in bacterial culture and plant samples by capillary electrophoresis (2014)
  • 著者名/発表者名: Mohamed Ahmed I.A., Ailijiang M., Mori N., Yamanaka N. and Taniguchi T.
  • 雑誌名: Journal of Analytical Science and Technology 巻: 5 号: 1 ページ: 38-38
  • DOI: 10.1186/s40543-014-0038-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 中国内蒙古クブチ砂漠に植栽後，埋砂された小葉楊（Populus simonii Carr.）の成長と浸透調節能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮崎寛大・岡田憲和・立石麻紀子・山本福壽・毛惠平・谷口武士・山中典和
  • 雑誌名: 日本緑化工学会誌 巻: 40 ページ: 31-36
  • NAID: 130005099779
  • 査読あり
• [雑誌論文] 中国の砂漠地で植栽される小葉楊（Populus simonii）、銀白楊（P. alba）および旱柳（Salix matsudana）苗木の成長に及ぼす人為的な埋砂の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮崎寛大・岡田憲和・山本福壽・毛惠平・谷口武士・山中典和
  • 雑誌名: 日本緑化工学会誌 巻: 40 ページ: 37-42
  • NAID: 130005099780
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海水による土壌冠水がホウライチク(Bambusa multiplex)の生育に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上美那・中川憲一・谷口武士・山本福壽・山中典和
  • 雑誌名: 日本緑化工学会誌 巻: 40 ページ: 43-48
  • NAID: 130005099781
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海水浸漬がタブノキ,アカマツ,クロマツの生理に与える影響の経時変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 立石麻紀子・Ailijian Maimaiti・辻将大・井上美那・谷口武士・山本福壽・山中典和
  • 雑誌名: 日本緑化工学会誌 巻: 40 ページ: 54-59
  • NAID: 130005099783
  • 査読あり
• [雑誌論文] 北米大陸におけるアジア由来の侵略的木本外来種の現状―アメリカ合衆国西部乾燥地域のタマリスク〈総説〉 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今田省吾・谷口武士・岩永史子・Acharya, K.・山本福壽・山中典和
  • 雑誌名: 日本緑化工学会誌 巻: 42 ページ: 331-339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ectomycorrhizal fungal communities of Quercus liaotungensis along different successional stands on the Loess Plateau, China. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhang, J., Taniguchi, T., Xu, M., Du, S., Liu, G.B., Yamanaka, N
  • 雑誌名: Journal of Forest Research 巻: 未定 号: 4 ページ: 395-403
  • DOI: 10.1007/s10310-013-0433-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening for Enzymatic Activities in the Degradation Pathway of Homocholine by Soil Microorganisms (2014)
  • 著者名/発表者名: Isam A. Mohamed Ahmed, Mohamed M. Eltayeb, Jiro Arima, Nobuhiro Mori, Norikazu Yamanaka, Takeshi Taniguchi
  • 雑誌名: Australian Journal of Basic and Applied Sciences 巻: 8 ページ: 222-233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ectomycorrhizal fungal communities of Quercus liaotungensis along local slopes in the temperate oak forests on the Loess Plateau, China. (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhang J., Taniguchi T., Tateno R., Xu M., Du S., Liu GB, Yamanaka N.
  • 雑誌名: Ecological Research 巻: 28 号: 6 ページ: 297-305
  • DOI: 10.1007/s00572-011-0423-x
  • NAID: 10031164221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertical distribution of fine roots of Tamrix rmosissima in an aridregion of southern Nevada (2013)
  • 著者名/発表者名: Imada, S., Taniguchi, T., Acharya, K., Yamanaka, N.
  • 雑誌名: Journal of Arid Environments 巻: 92 ページ: 46-52
  • DOI: 10.1016/j.jaridenv.2013.01.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Salt dynamics in Tamarix ramosissim in the lower Virgin River floodplain, Nevada (2013)
  • 著者名/発表者名: Imada, S., Acharya, K., Li, Y, P., Taniguchi, T., Iwanaea.
  • 雑誌名: Trees - Structure and Function 巻: (印刷中) 号: 4 ページ: 949-958
  • DOI: 10.1007/s00468-013-0847-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Colonization and community structure of root-associated microorganisms of Sabina vulgaris with soil depth in a semiarid desert ecosystem with shallow groundwater (2012)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, T (Taniguchi, T, Usuki, H, Kikuchi, J, Hirobe, M, Miki N, Fukuda, K, Zhang GS, Wang LH, Yoshikawa K, Yamanaka N
  • 雑誌名: Mycorrhiza 巻: 22 号: 6 ページ: 419-428
  • DOI: 10.1007/s00572-011-0417-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 特集 樹木の根 樹木の根を取りまく様々な微生物 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹本周平・片岡良太・谷口武士・山中高史
  • 雑誌名: 森林科学 巻: 65 ページ: 16-20
• [学会発表] 米国ネバダ州バージン川下流域のTamarix林における土壌の窒素無機化特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今田省吾, 舘野隆之輔, Acharya, K., 谷口武士, 山中典和
  • 学会等名: 第126回日本森林学会大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 降雨が乾燥地で生育する2 樹種の樹冠下土壌中の窒素と関連微生物量に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷口武士，今田省吾，Ailijian Maimaiti, 山中典和，Michael Allen
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] 米国乾燥地のTamarix 優占林土壌における水分および塩分の変化が窒素循環に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今田省吾，舘野隆之輔，谷口武士, Acharya, K.，山中典和
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] 菌根菌と植物の相互作用が実生更新に与える影響について (2015)
  • 著者名/発表者名: 谷口武士
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] 中国内蒙古クブチ砂漠に植栽後，埋砂された小葉楊（Populus simonii Carr.）の成長と浸透調節能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮崎寛大・岡田憲和・立石麻紀子・山本福壽・毛惠平・谷口武士・山中典和
  • 学会等名: 第４５回日本緑化工学会大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学（帯広）
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-01
• [学会発表] 中国の砂漠地で植栽される小葉楊（Populus simonii）、銀白楊（P. alba）および旱柳（Salix matsudana）苗木の成長に及ぼす人為的な埋砂の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮崎寛大・岡田憲和・山本福壽・毛惠平・谷口武士・山中典和
  • 学会等名: 第４５回日本緑化工学会大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学（帯広）
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-01
• [学会発表] 海水による土壌冠水がホウライチク(Bambusa multiplex)の生育に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上美那・中川憲一・谷口武士・山本福壽・山中典和
  • 学会等名: 第４５回日本緑化工学会大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学（帯広）
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-01
• [学会発表] 海水浸漬がタブノキ,アカマツ,クロマツの生理に与える影響の経時変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 立石麻紀子・Ailijian Maimaiti・辻将大・井上美那・谷口武士・山本福壽・山中典和
  • 学会等名: 第４５回日本緑化工学会大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学（帯広）
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-01
• [学会発表] 中国内蒙古自治区クブチ砂漠に植栽されたヤナギ科樹木3種の活着・成長および生理 (2014)
  • 著者名/発表者名: 和泉瑶伽・宮崎寛大・谷口武士・毛惠平・山本福壽・山中典和
  • 学会等名: 第４５回日本緑化工学会大会
  • 発表場所: 帯広畜産大学（帯広）
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-09-01
• [学会発表] Ectomycorrhizal development and growth stimulation by Astraeus strains on birch, pine and oaks. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka T., Akama K., Taniguchi T., Ota Y., Sakai A., Sangwanit U.
  • 学会等名: 10th International Mycological Congress
  • 発表場所: Queen Sirikit National Convention Center (Bangkok, Thailand)
  • 年月日: 2014-08-03 – 2014-08-08
• [学会発表] モンゴルの黄砂発生源地域における植生と土壌細菌群集 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷口武士・黒崎泰典・伊藤健彦・Dulam Jugder・山中典和
  • 学会等名: 第61回日本生態学会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島）
• [学会発表] 海水冠水から２ヶ月後の樹体内塩分蓄積 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上美那・山中典和・山本福寿・谷口武士
  • 学会等名: 第125回日本森林学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ（大宮）
• [学会発表] 中国内蒙古自治区クブチ砂漠に植栽された樹木の生存と成長 (2014)
  • 著者名/発表者名: 和泉瑶伽 ・ 谷口武士 ・ 寺谷瑠宇公 ・ 宮崎寛大・ 毛惠平・ 山本福壽・ 山中典和
  • 学会等名: 第125回日本森林学会大会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ（大宮）
• [学会発表] Effect of summer rain pulse on ectomycorrhizal community of Quercus kelloggii in California mixed-conifer forest. (2013)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi T., Allen MF., Douhan GW., Kitajima K., Yamanaka N.
  • 学会等名: 7th International Conference on Mycorrhiza
  • 発表場所: India Habitat Center (New Deli)
• [学会発表] 半乾燥地における夏の降雨への外生菌根群集の反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口武士、Michael Allen、Greg Douhan、Kunihiro Kitajima、山中典和
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター（静岡）
• [学会発表] 海水による冠水が東日本太平洋沿岸域に分布する樹種の生理・生存におよぼす影響I 枯死過程 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上美那、香口成美、立石麻紀子、谷口武士、山本福壽、山中典和
  • 学会等名: 第124回日本森林学会
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡）
• [学会発表] 海水による冠水が東日本太平洋沿岸域に分布する樹種の生理・生存におよぼす影響II 樹体内の塩集積 (2013)
  • 著者名/発表者名: 香口成美、井上美那、立石麻紀子、谷口武士、山本福壽、山中典和
  • 学会等名: 第124回日本森林学会
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡）
• [学会発表] 海水による冠水が東日本太平洋沿岸域に分布する樹種の生理・生存におよぼす影III 樹液流動態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 立石麻紀子、Ailijian Maimaiti、辻将太、香口成美、井上美那、谷口武士、山本福壽、山中典和
  • 学会等名: 第124回日本森林学会
  • 発表場所: 岩手大学（盛岡）
• [図書] 教養としての森林学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷口武士（第3部１５稿執筆）
  • 総ページ数: 253
  • 出版者: 文永堂出版
• [図書] 乾燥地を救う知恵と技術 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷口武士（４－４執筆）
  • 総ページ数: 153
  • 出版者: 丸善出版
• [図書] 微生物生態学への招待 (2012)
  • 著者名/発表者名: 谷口 武士（第3章執筆）
  • 総ページ数: 372
  • 出版者: 京都大学学術出版会