土壌微生物の均等度評価手法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23380196
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境農学
• 研究機関: 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究代表者: 信濃 卓郎 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター農業放射線研究センター, センター長 (20235542)
• 研究分担者: 岡崎 圭毅 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター・生産環境研究領域, 主任研究員 (40414750) ; 関口 博之 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 近畿中国四国農業研究センター・水田作研究領域, 主任研究員 (50466009) ; 岩田 幸良 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究所・農地基盤工学研究領域, 主任研究員 (70370591)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 土壌微生物 / 一酸化二窒素 / メタゲノム / メタトランスクリプトーム / 凍結融解

研究概要

寒冷地の凍結融解時の一酸化二窒素の畑圃場からの生成に着目をし、生成過程での土壌微生物多様性をDNAレベルとmRNA発現レベルから解析を行うためにメタゲノム手法とメタトランスクリプトーム手法を土壌試料に応用し、その結果に基づき種数の多様性の変化ではなく、均等度の変化（一部の種の個体数の顕著な増加）がバイオジェオケミカルプロセスの主導的な役割を担っていることを明らかにした。さらにFunctional Single Cell分離法を用いて低温環境下で優勢的に機能を担っていると想定される種に属する微生物株の取得に成功し、実際に低温下での一酸化二窒素発生能を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Metagenomic analysis of the rhizosphere soil microbiome with respect to phytic acid utilization (2013)
  • 著者名/発表者名: Unno, Y., Shinano, T
  • 雑誌名: Microbes and Environments 巻: 28 ページ: 120-127
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME12181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Water and nitrate movements in an agricultural field with different soil frost depths : field experiments and numerical simulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwata, Y., Yazaki, T., Suzuki, S., Hirota, T
  • 雑誌名: Annals of Glaciology 巻: 54 ページ: 157-165
  • DOI: 10.3189/2013AoG62A204
  • 査読あり
• [学会発表] Decreasing soil frost depth and its influence on the soil water and nitrate movements in Tokachi, Hokkaido, Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwata, Y., Hirota, T., Hayashi, M., Yazaki, T., Nemoto, M., Ohkubo, S., Yanai, Y., Suzuki, S
  • 学会等名: Plant and Microbe Adaptations to Cold
  • 発表場所: 札幌, 日本
  • 年月日: 20120612-14
  • 招待講演
• [学会発表] Metagenomic analysis on the rhizosphere soil microbiome (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinano, T
  • 学会等名: 3rd International Workshop "Advances in Science and Technology of Natural Resources"
  • 発表場所: プコン, チリ
  • 年月日: 20111102-04
  • 招待講演
• [図書] Metagenomic analysis on the rhizosphere soil microbial community. In : Frans J. de Brjin (ed.) Molecular Microbial Ecology of the Rhizosphere (2013)
  • 著者名/発表者名: Unno, Y. and Shinano, T
  • 総ページ数: 1269(1099-1103)
  • 出版者: Wiley-Blackwell Publishers
• [図書] Plant and microbe adaptations to cold in a changing world, p41-52, Possible change of water and nitrate cycles associated with the frost-depth decrease under climate change (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwata, Y., Hirota, T., Hayashi, M, Arima, J., Suzuki, S., Nemoto, M
  • 総ページ数: 352
  • 出版者: Springer