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2022 年度 研究成果報告書

菌根形成時のリン獲得経路を制御する分子機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 20K05763
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

丸山 隼人  北海道大学, 農学研究院, 助教 (10633951)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード菌根形成 / 土壌中リン / 遺伝子共発現ネットワーク
研究成果の概要

本研究では、菌根を形成するモデル植物のミナトカモジグサを用いて、土壌中のリンの可溶化や吸収機構を遺伝子レベルで調査した。菌根の形成と機能は土壌中の養分状態に応じで生育期間を通して変化しており、また菌根菌種が異なると根における共生関連および養分獲得関連遺伝子発現機構が大きく異なることが明らかとなった。さらに、根分けした植物体の根の遺伝子発現および土壌中のリン形態を調べた結果、局所的な菌根形成に応じてリンの可溶化および吸収といったリン獲得戦略を制御している可能性が示唆された。本研究を通して、菌根形成植物の養分条件や菌種特徴的な応答および根の局所的な菌根形成によるリン獲得制御機構を明らかにした。

自由記述の分野

植物栄養学

研究成果の学術的意義や社会的意義

作物によるリンの効率的な獲得を目指す上で、アーバスキュラー菌根(AM)菌との共生した根(菌根)におけるリンの獲得機構を理解する必要がある。本研究に置いて菌根形成植物の養分条件や菌種特徴的な応答および根の局所的な菌根形成によるリン獲得制御機構が存在し、その制御に関わる遺伝子群を同定することができた。この成果は今後、菌根利用能を強化したコムギやトウモロコシを代表とする作物育種などにおいて重要な遺伝資源になりうる。AM菌活用力とリン可給化力を効率的に制御し、土壌リン栄養に応じたリン吸収が可能な植物体が実現できれば、枯渇が懸念されるリン資源の有効利用や施肥削減に大きく貢献できる。

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公開日: 2024-01-30  

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