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2011 年度 実績報告書

イオノミクスを利用した環境ストレス応答解析

研究課題

研究課題/領域番号 22780053
研究機関北海道大学

研究代表者

渡部 敏裕  北海道大学, 大学院・農学研究院, 助教 (60360939)

キーワードイオノミクス / 三要素 / 微量元素 / 窒素固定 / モリブデン / セシウム
研究概要

昨年度の三要素圃場試験で各種植物を栽培しその分析を行った結果から、植物の元素集積プロファイルは養分欠乏の影響を大きく受け、その変動は欠乏するそれぞれの三要素に特異的なものであることが明らかとなった。その中でもN欠乏下での含有率上昇が著しかったモリブデンと、福島第一原発事故の問題への対応のためのセシウムを中心に解析を行った。
まずコムギを用いて、圃場試験と同様の-N、-P、-K、-S、-NPKの処理を施した培養液に毒性濃度以下の各種非必須微量元素を添加し、水耕実験を行った。その結果、-K処理については圃場と同様にセシウムを含む多くの元素で葉における含有率の上昇が認められた。一方.圃場で窒素欠乏条件下で葉における含有率が大きく上昇したモリブデンでは、水耕条件では含有率の上昇は全く認められなかった。ポット実験(土耕)により窒素欠乏のモリブデン吸収に及ぼす影響を調べたところ、圃場条件と同様の結果が得られた。土壌溶液中のモリブデン濃度が窒素欠乏下で高まったわけではないため、圃場・土耕栽培条件下でのモリブデン含有率の上昇には根圏土壌あるいは体内(内生)の窒素固定微生物か関わっていることも考えられ、今後さらに研究を進める必要がある。
昨年度の研究で植物のセシウム含有率がカリウム欠乏土壌では上昇し、窒素欠乏土壌では低下することを示した。今年度は放射性セシウム汚染土壌のファイトレメディエーションの効率化を目的として、セシウム吸収能が高い植物種を圃場で栽培し、N施肥とK施肥の影響を調べた。しかし、圃場の場合、KおよびNはこれまでに十分施与されているため、処理の有意な効果は認められなかった。特にKについては圃場中に多量に存在するため施肥によるK吸収の制御は困難であると考えられた。
Alストレスがイネのイオノーム変動品種間差に及ぼす影響についても調査したが、特筆すべき影響は認められなかった。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Ionomic response of Lotus japonicus to different root-zone temperatures2011

    • 著者名/発表者名
      Quadir QF, Watanabe T, Chen Z, Osaki M and Shinano T
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 57 ページ: 221-232

    • DOI

      DOI:10.1080/00380768.2011.555841

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in the saccharide, amino acid and S-methylmethionine content during malting of barley grown with different nitrogen and sulfur status2011

    • 著者名/発表者名
      Nanamori M, Watanabe T, Shinano T, Kihara M, Kawahara K, Yamada S, and Osaki M
    • 雑誌名

      Journal of the Science of Food and Agriculture

      巻: 91 ページ: 85-93

    • DOI

      DOI:10.1002/jsfa.4154

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物の有害元素2011

    • 著者名/発表者名
      信濃卓郎・渡部敏裕
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 82 ページ: 504-510

    • URL

      http://jssspn.jp/file/introduction04.pdf

  • [雑誌論文] 植物による土壌浄化の可能性と課題2011

    • 著者名/発表者名
      渡部敏裕
    • 雑誌名

      サイエンスネット

      巻: 42 ページ: 10-13

    • URL

      http://www.chart.co.jp/subject/rika/scnet/42/sc42-3.pdf

  • [学会発表] 植物種によるセシウム吸収の差異2012

    • 著者名/発表者名
      渡部敏裕, 東隆行
    • 学会等名
      第53回植物生理学会年会シンポジウム-福島第一原子力発電所事故にともなう植物への放射性物質蓄積
    • 発表場所
      京都産業大学(京都)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] Ionomic study of soybean seed affected by previous cropping with mycorrhizal plant, manure and phosphorus applications2012

    • 著者名/発表者名
      Sha Z, Oka N, Okazaki K, Ohhira K, Watanabe T, ら
    • 学会等名
      第53回植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] セシウムおよびストロンチウムの植物への集積と最終処分方法の検討2012

    • 著者名/発表者名
      室伏祥子・渡部敏裕, ら
    • 学会等名
      第53回植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] 養分欠乏下で栽培した各種作物のイオノーム解析2011

    • 著者名/発表者名
      岡田遼介・渡部敏裕, ら
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会北海道支部会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2011-12-01
  • [学会発表] ファイトレメディエーション~放射能汚染土壌の浄化技術としての有用性と課題~2011

    • 著者名/発表者名
      渡部敏裕
    • 学会等名
      科学技術政策研究所講演会
    • 発表場所
      新霞ヶ関ビル(東京)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-27
  • [学会発表] 放射性元素による土壌汚染,現代社会におけるリスク分散のあり方と環境教育2011

    • 著者名/発表者名
      渡部敏裕
    • 学会等名
      シンポジウム:現代社会におけるリスク分散のあり方と環境教育
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-22
  • [学会発表] Plasma membrane sterols and the related gene in root-tip portion as key components for aluminium tolerance of varieties of plants species, cultivars, lines and mutants2011

    • 著者名/発表者名
      Wagatsuma T, Watanabe T, ら
    • 学会等名
      International Rhizosphere Conference 3
    • 発表場所
      Burswood Entertainment Complex (Australia)
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] Comprehensive analysis of mineral elements in different plant species under N.P and K deficiencies2011

    • 著者名/発表者名
      Okada R, Watanabe T, ら
    • 学会等名
      International Rhizosphere Conference 3
    • 発表場所
      Burswood Entertainment Complex (Australia)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] Uptake and distribution of sulphur in Pteris vittata grown with arsenic2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, ら
    • 学会等名
      International Rhizosphere Conference 3
    • 発表場所
      Burswood Entertainment Complex (Australia)
    • 年月日
      2011-09-26
  • [学会発表] 植物のセシウムおよびストロンチウム集積特性の解析2011

    • 著者名/発表者名
      渡部敏裕, ら
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会つくば大会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば)
    • 年月日
      2011-08-09
  • [図書] Principles, Application and Assessment in Soil Science2011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, ら
    • 総ページ数
      394
    • 出版者
      InTech-Open Access Company
  • [備考]

    • URL

      http://www.geocities.jp/watanabe1209/Topics/topics.html

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公開日: 2013-06-26  

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