| 研究課題/領域番号 |
15208008
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
三枝 正彦 東北大学, 大学院・農学研究科附属複合生態フィールド教育研究センター, 教授 (10005655)
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| 研究分担者 |
伊藤 豊彰 東北大学, 大学院・農学研究科附属複合生態フィールド教育研究センター, 助教授 (10176349)
南條 正巳 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (60218071)
平舘 俊太郎 独立行政法人農業環境技術研究所, 主任研究官 (60354099)
犬伏 和之 千葉大学, 園芸学部, 教授 (00168428)
大崎 満 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (60168903)
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| キーワード | 強酸性土壌 / Al-過剰害 / 硫酸性土壌 / 茶園土壌 / 耐酸性作物 |
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| 研究概要 |
超酸性領域における植物と土壌の相互作用を現地土壌調査、土壌・植物体分析、水、土耕栽培などによって詳細に検討し以下の結果を得た。
1.自然超酸性土壌である宮城県鳴子町の硫気孔原土壌における土壌の酸的性格と植生の関係を明らかにし、ヤマタヌキラン、ススキ、オオバスノキが特に適合していることを明らかにした。また人工超酸性土壌である茶園土壌の調査を韓国済州島で行い、土壌の酸性状態と茶樹根の分布を明らかにした。さらに、昨年までに採取した静岡県富士市と鹿児島県知覧町の茶園土壌の鉱物化学的性質を検討し、アロフェン等の粘土の破壊とそこから溶解・溶脱したAl, SO4^<2->,Siが用水路中で沈殿し、重合体Alの硫酸塩とアロフェン・イモゴライト様の結合様式を持つ低結晶性のアルミノケイ酸塩を形成していると推定された。
2.熱帯泥炭土壌の有機物分解支配要因を培養試験で検討したところ、降雨量と地下水変動および土壌pH,やEhに支配されていることを明らかにした。
3.Al集積植物メラストーマの生育促進機構、Al集積機構を明らかにすると共に、メラストーマ根におけるAlは蓚酸塩として存在すること、熱帯草本植物BrachiariaのAl耐性機構が有機酸とのキレート化であることを明らかにした。また、ソバ、オオムギ、ライムギの有機酸分泌によるAl耐性機構を遺伝子工学的に明らかにした。逆にAl耐性の強いイネのAl感受性突然変異体の単離に成功した。
4.2-イソプロピルリンゴ酸高発現Al耐性シロイヌナズナ作出、Al活性化型リンゴ酸輸送体遺伝子導入タバコ細胞およびオオムギの作出、コムギ染色体の解析などから、導入遺伝子がAl耐性遺伝子であることを実証した。さらに低リン酸耐性植物のクエン酸放出機構を分子レベルで解明した。
5.多施肥によるアロフェン質黒ボク土の強酸性化機構を長期連用試験圃場の土壌、植物分析から解明し、交換性Alの重要性を明らかにすると共に、土壌-植物根の相互作用を解明するための画像解析手法を開発した。
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