森林の窒素循環と微生物群集をつなぐ

• 研究課題/領域番号: 26712015
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 磯部 一夫 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (30621833)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円); 2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2014年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
• キーワード: 森林土壌 / 窒素循環 / 土壌微生物 / アンモニア生成 / 硝化 / 脱窒 / 森林 / 微生物群集

研究成果の概要

多くの森林生態系において窒素の供給は植物の成長・生産の制限因子として機能している。本研究では、窒素循環のプロセスの多くが微生物の窒素代謝反応であることに着目し、『環境条件 － 微生物群集の動態 － 窒素循環速度』の関係性を明らかにすることを目的とした。その結果、植物が吸収・利用するアンモニウムと硝酸の生成速度は基質の供給とともにそれを生成する微生物の存在量によって規定され、微生物の存在量は土壌の理化学性によって規定されるという階層的構造を見いだすことができた。本研究の成果は森林の窒素循環のメカニズム理解を進めるとともに、その環境応答を予測するための基盤的知見となる。

研究成果

• [雑誌論文] Higher diversity and abundance of denitrifying microorganisms in environments than considered previously (2015)
  • 著者名/発表者名: Wei Wei, Kazuo Isobe, Tomoyasu Nishizawa, Lin Zhu, Yutaka Shiratori, Nobuhito Ohte, Keisuke Koba, Shigeto Otsuka, Keishi Senoo
  • 雑誌名: The ISME Journal 巻: 9 ページ: 1954-1965
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microbial regulation of nitrogen dynamics along the hillslope of a natural forest (2015)
  • 著者名/発表者名: Isobe, K., N. Ohte, T. Oda, S. Murabayashi, W. Wei, K. Senoo, N. Tokuchi, and R. Tateno
  • 雑誌名: Frontiers in Environmental Science 巻: 2 ページ: 1-8
  • DOI: 10.3389/fenvs.2014.00063
  • NAID: 120005946998
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of PCR primers targeting fungal nirK to study fungal denitrification in the environment (2015)
  • 著者名/発表者名: Wei Wei, Kazuo Isobe, Yutaka Shiratori, Tomoyasu Nishizawa, Nobuhito Ohte, Yuta Ise, Shigeto Otsuka, Keishi Senoo
  • 雑誌名: Soil Biology and Biochemistry 巻: 81 ページ: 282-286
  • DOI: 10.1016/j.soilbio.2014.11.026
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Spatio-temporal dynamics of N-cycling microbial community in forest soils. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Isobe
  • 学会等名: BIOGEOMON 2017 9th International Symposium
  • 発表場所: Litomysl conference center（チェコ）
  • 年月日: 2017-08-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 北方林における積雪パターンの変化に対する微生物群集の応答 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡 裕章・磯部 一夫・渡辺 恒大・舘野 隆之輔・妹尾 啓史・柴田 英昭
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第31回大会
  • 発表場所: 横須賀市文化会館（神奈川県横須賀市）
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] Ecological studies of nitrifying microbial communities in forest soil (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Isobe
  • 学会等名: BNI International Symposium
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 森林土壌における微生物の増殖・死滅と窒素動態 (2016)
  • 著者名/発表者名: 磯部一夫、岡裕章、渡辺恒大、浦川梨恵子、舘野隆之輔、妹尾啓史、柴田英昭
  • 学会等名: 第127回日本森林学会大会
  • 発表場所: 日本大（神奈川県藤沢市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 森林生態系における微生物群集と窒素循環過程の時空間的変動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 磯部一夫
  • 学会等名: 日本生態学会大会第63回仙台大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Higher diversity and abundance of denitrifying microorganisms in environments than considered previously. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Isobe
  • 学会等名: Frontiers in Soil Microbiology 2015
  • 発表場所: Xi-Jiao Hotel（Beijing, China）
  • 年月日: 2015-10-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 日本各地の森林における土壌微生物群集組成と窒素循環プロセスに対する寄与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊勢裕太、磯部一夫、浦川梨恵子、妹尾啓史、大塚重人、大手信人
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第30回大会
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ（茨城県土浦市）
  • 年月日: 2015-10-18
• [学会発表] 森林の土壌微生物群集の１年 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡裕章、磯部一夫、渡辺恒大、舘野隆之輔、浦川梨恵子、妹尾啓史、大塚重人、柴田英昭
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第30回大会
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ（茨城県土浦市）
  • 年月日: 2015-10-18
• [学会発表] 陸域環境における亜硝酸還元酵素遺伝子の分布と組成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 畔上洋一、磯部一夫、魏魏、角田洋子、白鳥豊、西澤智康、木庭啓介、大手信人、大塚重人、妹尾啓史
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第30回大会
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ（茨城県土浦市）
  • 年月日: 2015-10-18
• [学会発表] 窒素循環研究に対する微生物生態学的アプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 磯部一夫
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2015年度京都大会
  • 発表場所: 京都大（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 環境中には未知なる脱窒微生物が豊富に存在している (2015)
  • 著者名/発表者名: 磯部一夫、魏巍、妹尾啓史
  • 学会等名: 日本地球惑星連合 連合大会2015年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県幕張市）
  • 年月日: 2015-05-26
• [学会発表] 土壌には未知の脱窒微生物が豊富に存在している (2015)
  • 著者名/発表者名: 磯部一夫、魏魏、西澤智康、白鳥豊、大塚重人、妹尾啓史
  • 学会等名: 日本土壌微生物学会2015年大会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-05-23
• [学会発表] Topographical heterogeneity of nitrogen dynamics and microbial communities in forest soil (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Isobe, Nobuhito Ohte, Tomoki Oda, Hiroyu Kato, Sho Murabayashi, Wei Wei, Keishi Senoo
  • 学会等名: 15th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: COEX（Souel, Korea）
  • 年月日: 2014-08-26
• [学会発表] Introduction of our project; from metagenome to ecosystem functions (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Isobe
  • 学会等名: 6th Korea-Japan-Taiwan International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: COEX（Souel, Korea）
  • 年月日: 2014-08-24
  • 招待講演
• [学会発表] 微生物生態情報の把握は森林の窒素循環メカニズムの理解を深めるのか (2014)
  • 著者名/発表者名: 磯部一夫、大手信人
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2014-04-30
  • 招待講演
• [学会発表] Close relationship between nitrogen dynamics and microbial communities in a forest soil (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Isobe
  • 学会等名: 6th EAFES International Congress
  • 発表場所: Haiko, China
  • 年月日: 2014-04-10
• [備考] 東京大学農学生命科学研究科プレスリリース
  • URL: http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2015/20150312-1.html