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2022 年度 実績報告書

クラスター状の根を形成する植物の貧栄養適応戦略の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0156
研究機関広島大学

研究代表者

和崎 淳  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (00374728)

研究期間 (年度) 2018 – 2022
キーワード根圏 / 分泌 / クラスター根 / リン / 有機酸 / ホスファターゼ / ヤマモガシ科 / カヤツリグサ科
研究実績の概要

本研究は、特に西オーストラリアの極めて貧栄養な土壌に多く分布する植物を、わが国に分布する同じ科の植物と比較解析を行い、これらの植物の低リン耐性への寄与と土壌環境へ及ぼす影響を調査することが主要な課題である。
これまでに、西オーストラリアおよび日本に自生するヤマモガシ科植物、カヤツリグサ科植物、マメ科植物などを継続的に採取し、これらの成熟葉を対象に多元素一斉分析を行った。その結果、元素組成は季節変動や年変動の影響をあまり受けない一方、地形の影響を受けることが示唆された。また、同じ科の植物であれば傾向は類似するが、Acacia属は種により異なる傾向が強いことが示された。ヤマモガシ科のリン、窒素、カリウム濃度が低い特徴が示された一方、リンとカリウムは食虫植物で高い濃度を示した。いくつかの元素については高集積する科があることが示された。アルミニウムはヤマモガシなど日本在来植物において集積するものがある一方、西オーストラリアの植物では高い濃度を含有するものはなかった。根圏土壌の群集構造解析を行った結果、全てのヤマモガシ科植物で菌根菌の存在は認められず、菌根菌に依存せずにリンを吸収していることが示唆された。また、これまでにシロバナルーピンのクラスター根で特異的に多くなることが示唆されているBurkholderia属細菌がヤマモガシ科植物においても多くなることが示唆された。
期間全体を通して新型コロナウイルス感染症拡大の影響を受けて渡航できない状況が継続したが、2022年10月に一度渡航して研究調査を行うことができた。渡航時にはこれまでに採取した植物の元素分析データを中心に議論を進め、共著の投稿論文を作成中である。また、貧栄養土壌に生育する植物においては新葉が緑になるのが遅れる現象が見られることに着目し、植物体の採取を行った。今後のさらなる共同研究のため、元素分析等を進めている。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2018

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] University of Hohenheim(ドイツ)2018

    • 年月日
      2018-09-09 – 2018-10-01
    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University of Hohenheim
    • 主な海外共同研究者名
      Ellen Kandeler
    • 部局
      Institute of Soil Science
    • 職名
      Professor
  • [国際共同研究] University of Western Australia(オーストラリア)2018

    • 年月日
      2018-07-16 – 2018-07-31 | 2019-03-252019-04-01 | 2019-08-052019-08-19 | 2019-12-072019-12-18 | 2022-10-192022-11-04
    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      University of Western Australia
    • 主な海外共同研究者名
      Hans Lambers
    • 部局
      School of Plant Biology
    • 職名
      Professor
  • [雑誌論文] Lipidome Profiling of Phosphorus Deficiency-Tolerant Rice Cultivars Reveals Remodeling of Membrane Lipids as a Mechanism of Low P Tolerance2023

    • 著者名/発表者名
      Honda Soichiro、Yamazaki Yumiko、Mukada Takumi、Cheng Weiguo、Chuba Masaru、Okazaki Yozo、Saito Kazuki、Oikawa Akira、Maruyama Hayato、Wasaki Jun、Wagatsuma Tadao、Tawaraya Keitaro
    • 雑誌名

      Plants

      巻: 12 ページ: 1365~1365

    • DOI

      10.3390/plants12061365

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between soil phosphorus dynamics and low-phosphorus responses at specific root locations of white lupine2022

    • 著者名/発表者名
      Kan Ayane、Maruyama Hayato、Aoyama Nao、Wasaki Jun、Tateishi Yoshiko、Watanabe Toshihiro、Shinano Takuro
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 68 ページ: 526~535

    • DOI

      10.1080/00380768.2022.2104103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物の低リン適応戦略 -肥料三要素の一つリンをめぐる知見の温故知新-.2022

    • 著者名/発表者名
      和崎 淳
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 60 ページ: 410-415

    • DOI

      10.1271/kagakutoseibutsu.60.420

    • 査読あり
  • [学会発表] Uptake and utilization of phosphorus by cluster root forming woody plants grown in poor nutrient soils in western Japan.2022

    • 著者名/発表者名
      Wasaki, J., Aihara, T., Okamura, T., Yamada, H., Tsubota, H.
    • 学会等名
      7th Phosphorus in Soils and Plants Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of hormones in function and development of cluster roots of white lupin (Lupinus albus L.).2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada, H., Nishida, S., Wasaki, J.
    • 学会等名
      7th Phosphorus in Soils and Plants Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] ヤマモガシ科植物Hakea laurinaの低リン耐性の解析. - HlALMT1(リンゴ酸分泌にかかわる輸送体)の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      山田 大綱、佐々木 孝行、和崎 淳
    • 学会等名
      植物の栄養研究会 第7回研究交流会
  • [学会発表] 低リン環境下におけるシロバナルーピン(Lupinus albus)の 脂質組成の変化2022

    • 著者名/発表者名
      花城 清俊、和崎 淳
    • 学会等名
      植物の栄養研究会 第7回研究交流会
  • [学会発表] アクチノリザル植物ヤマモモのクラスター根の特性2022

    • 著者名/発表者名
      愛原 健司、坪田 博美、和崎 淳
    • 学会等名
      植物の栄養研究会 第7回研究交流会

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公開日: 2023-12-25  

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