• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実施状況報告書

土壌のダイズ根粒菌群集構造と根粒占有率の優占化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K05369
研究機関宮崎大学

研究代表者

佐伯 雄一  宮崎大学, 農学部, 教授 (50295200)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード温帯 / 熱帯 / 亜熱帯 / ダイズ根粒菌 / 水田転換畑
研究実績の概要

本研究は、温帯、亜熱帯、熱帯土壌のダイズ根粒菌群集構造を解析し、優占化メカニズムを明らかにすることを目的に行う。本年度は研究初年度であるため、研究室保冷庫で長期保管していたアメリカ土壌とフィリピン土壌の群集構造に変化がないか、確認を行った。まず無菌ポットに土壌を埋設して滅菌ダイズ種子を播種し4週間栽培した。それと並行して、北海道の普通畑、宮崎の普通畑と水田、沖縄普通畑の土壌、およびフィリピンCentral Luzon State Univ.(CLSU)の普通畑と水田の土壌を新たに採取し、同様にダイズの栽培を行った。使用したダイズにはRj遺伝子型の異なるBragg, CNS, Hillを用いた。着生した根粒からDNAを抽出し、鋳型として16S-23SrRNAgeneITS領域のBradyrhizbiumに特異的なプライマーを用いてPCR増幅を行った。得られた増副産物をアンプリコンシークエンス解析に供した。
その結果、得られたリードのほとんどがBradyrhizobium属のシークエンスであった。また、4℃で長期保存した土壌から得られた根粒菌において、B. japonicumやB. diazoefficiensは検出されたものの温暖な地域に優占しているB. elkaniiはほとんど検出されなかった。この傾向は保存期間が長くなるほど顕著であった。この結果は、今後の研究には新たに採取した土壌を使用して研究をすすめることを強く示唆した。そこで新たに採取した土壌から得られた根粒菌群集構造と土壌の理化学性や緯度などの環境因子との関連性を多次元尺度構成法によって解析した。その結果、緯度の差や水田土壌に代表される酸化還元の差が最も大きく根粒菌の群集構造に影響を及ぼすことが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度の研究結果から、少なくともB. elkanii が土着化している土壌の長期保存は研究試料としては不適であることが分かった。今回、長期保存土壌と新たに採取した土壌を同時期に解析に供したことが今後の研究の方向性を決める機会となった。
現在のところ順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

本研究では気候帯の違いによる根粒菌群集構造を次世代シークエンサーによるアンプリコンシークエンスで解析する。したがって新鮮な土壌を用いて、日本とフィリピンの緯度の違いによる根粒菌群集構造の違いについて解析を進めていく。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Central Luzon State University(フィリピン)

    • 国名
      フィリピン
    • 外国機関名
      Central Luzon State University
  • [雑誌論文] 根粒菌生態機能を活用した環境保全型ダイズ栽培技術の開発2023

    • 著者名/発表者名
      佐伯雄一
    • 雑誌名

      作物生産と土づくり

      巻: 55 ページ: 21-26

  • [雑誌論文] 環境傾度によるダイズ根粒菌の群集生態に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      佐伯雄一
    • 雑誌名

      土と微生物

      巻: 76 ページ: 43-48

  • [学会発表] 環境軽度によるダイズ根粒菌の群集構造に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会 2022年度鹿児島大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of drought stress on proline and polyamine in Lotus japonicus2022

    • 著者名/発表者名
      Yonghae Lee・橋口正嗣・明石良・Marwa MR Mahmoud・山本昭洋・佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会 2022年度東京大会
  • [学会発表] 根粒形成に関与しない根粒菌の窒素固定活性に依存するダイズ遺伝子2022

    • 著者名/発表者名
      矢野俊一・多久島照弥・山本昭洋・江澤辰広・佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会 2022年度東京大会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi