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2019 年度 実績報告書

マングローブ植物への新たな窒素供給経路の検証ー呼吸根通気システムと窒素固定

研究課題

研究課題/領域番号 16H04941
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

井上 智美  国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (80435578)

研究分担者 下野 綾子  東邦大学, 理学部, 講師 (30401194)
高津 文人  国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 室長 (30514327)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードマングローブ / 地上根 / 窒素固定 / メタゲノム / 安定同位体窒素
研究実績の概要

マングローブ植物の根圏では窒素固定活性が検出される。本課題では、(i)マングローブ植物の有機物生産は根近傍の窒素固定バクテリアの活動に支えられている。(ii)マングローブ植物の地上根(通気組織)を介した空気輸送経路が窒素固定バクテリアへの窒素供給経路として機能している。という、新たな仮説を検証し、マングローブ植物の窒素獲得プロセスを明らかにすることを目的としている。
令和元年度は、マングローブ植物の根圏における窒素固定活性と植物の根量との関係を明らかにするため、野外調査地(西表島船浦湾)におけるマングローブ植物ヤエヤマヒルギの根圏窒素固定活性と生根量、デトリタス(土壌有機物)量をマルチスケール(森林・樹木・支柱根スケール)で計測した。窒素固定活性と同様、生根量とデトリタス量も、樹木の近傍では高く、樹木から離れるにつれて減少していた。窒素固定活性について、生根量とデトリタス量を説明変数としてモデルフィッティングを行ったところ、生根量とデトリタス量はいずれも根圏の窒素固定活性の律速因子である可能性が示唆された。また、樹木スケールでの解析では、ランダム傾きの効果が認められ、生根量とデトリタス量の効果は、樹木ごと、もしくは生育環境によって規定されていることが示唆された。さらに、根圏に生息する窒素固定バクテリアへの窒素ガス供給経路の検証を行った。前年度までに行ったチャンバー法による15Nトレーサー実験とは別に、支柱根にシリンジで直接15N2ガスを注入した後に、土壌中の根を採取してδ15N値を計測したところ、チャンバー法と同様に、土壌中10-20㎝付近に形成される側根に高い15Nの固定が確認された。また、δ15N値の増加は通気組織に顕著に見られた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Mangrove-diazotroph relationships at the root, tree and forest scales: diazotrophic communities creates high soil nitrogenase activities in Rhizophora stylosa rhizospheres2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue T., Shimono A., Akajji Y., Baba S., Takenaka A., Chan H. T.
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 125 ページ: 131-144

    • DOI

      10.1093/aob/mcz164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenolic constituents and anticancer properties of Morus alba (white mulberry) leaves2020

    • 著者名/発表者名
      Chan E. W. C., Wong S.K., Tangah J., Inoue T., Chan H.T.
    • 雑誌名

      Journal of Integrative Medicine

      巻: 18 ページ: 189-195

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracking the route of atmospheric nitrogen to diazotrophs colonizing buried mangrove roots2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue T., Khozu A., Shimono A.
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: 39 ページ: 1896-1906

    • DOI

      10.1093/treephys/tpz088

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptation to climate change through mangrove rehabilitation involving local community participation2019

    • 著者名/発表者名
      Baba, S., Chan, H.T., Kainuma, M., Oshiro, N., Kezuka, M., Kimura, N., Inoue, T.
    • 雑誌名

      ISME/GLOMIS Electronic Journal

      巻: 17 ページ: 4-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Holocene sea-level change and evolution of a mixed coral reef and mangrove system at Iriomote Island, southwest Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Yamano H., Inoue T., Adachi H., Tsukaya K., Adachi R., Baba S.
    • 雑誌名

      Estuarine, Coastal and Shelf Science

      巻: 220 ページ: 166-175

    • 査読あり
  • [学会発表] マングローブ植物の葉と根の呼吸温度依存特性2020

    • 著者名/発表者名
      井上智美、野口航、赤路康朗
    • 学会等名
      日本生態学会大会第67回大会
  • [学会発表] Rhizophore diazotrophic communities developing with mangrove forest formation2020

    • 著者名/発表者名
      Shimono A., Inoue T.
    • 学会等名
      The 67th Annual Meeting of the Ecological Society of Japan
  • [学会発表] Arbuscular mycorrhizal fungi associated with the roots and soils of two Rhizophoraceae species2020

    • 著者名/発表者名
      Akaji Y., Inoue T., Taniguchi T., Baba S.
    • 学会等名
      The 67th Annual Meeting of the Ecological Society of Japan
  • [学会発表] 低酸素状態のマングローブ根圏で硝化は起きているのか?-植物と土壌微生物の相互作用2020

    • 著者名/発表者名
      森岡たまき、小山里奈、黒岩恵、井上智美、松尾奈緒子、大手信人
    • 学会等名
      日本生態学会大会第67回大会
  • [学会発表] Capacity of two mangrove species, Bruguiera gymnorrhiza and Rhizophora stylosa, to use nitrate as a N source2020

    • 著者名/発表者名
      Koyama L.A., Inoue T., Matsuo N.
    • 学会等名
      OrgN2020, International workshop on organic nitrogen and plant nutrition - from molecular mechanisms to ecosystems
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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