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2013 年度 実施状況報告書

網羅的な代謝物解析によるアスパラガス連作障害回避技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 25450046
研究種目

基盤研究(C)

研究機関佐賀大学

研究代表者

駒井 史訓  佐賀大学, 農学部, 教授 (10372765)

研究分担者 藤井 義晴  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10354101)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードアスパラガス / 連作障害 / アレロパシー / 自家中毒 / 無機塩類 / 雌雄性
研究概要

アスパラガスの連作障害圃場の根域・根圏土壌に含まれる無機成分をイオンクロマトグラフィーによって分析した結果、アニオンとしては塩化物イオン、硝酸イオンおよび硫酸イオン、そしてカチオンではナトリウムイオン、アンモニウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオンおよびカルシウムイオンが検出された。改植後の土壌におけるアニオンは、塩化物イオンと硫酸イオンが増加しており、硝酸イオンは減少した。同様に、改植後の土壌におけるカチオンは、カルシウムが顕著に増加した。
アスパラガスの連作障害が確認されている、今回採取した土壌中には多量のアニオンおよびカチオンが存在し、改植後に土壌中での濃度が増加したのはマグネシウムイオンとカルシウムイオンであり、特にカルシウムイオンの増加が著しい傾向にあった。アスパラガス無菌実生の根系からの浸出液中に含まれるカチオンのほとんどはカリウムイオンが占めており、ここで検出されたカルシウムイオンはアスパラガスから放出されたものというよりも、人為的に投入した肥料や土壌微生物の関与に起因することが大きいものと推察された。
現在、連作障害の原因物質を絞り込むために、想定されるイオン化合物を添加した培地での生育試験とワグネルポットでの栽培試験、そして、連作障害土壌からの抽出物を分析対象としたメタボローム解析を遂行中である。

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

研究初年目である平成25年度は、インビトロにおけるアレロパシー活性の増強、分析および解析と、圃場における根圏土壌のサンプリング、分析および標的物質の吸着手法の開発を計画しており、全ての予定項目に着手することができ、研究2年目に引き継ぐことができている。

今後の研究の推進方策

連作障害が発生している圃場の根圏・根域土壌をサンプリングすることができ、次年度に先行してメタボローム解析の予備試験を行ったところ、存在する物質群が極めて多種に亘り、カラムがもたず分析が困難であった。今後は、インビトロで年単位で生育している無菌実生を支持しているゲルにも注目し、新たに固相抽出を行って根圏に蓄積している物質群を網羅的に把握することにも取り組む方策を考えている。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] アスパラガスの連作障害圃場の根域・根圏土壌の無機成分の分析2014

    • 著者名/発表者名
      畠山 茂・本村勇貴・篠田光江・原口智和・藤井義晴・駒井史訓
    • 学会等名
      園芸学会平成26年度春季大会
    • 発表場所
      茨城(筑波大学)
    • 年月日
      20140329-20140330
  • [学会発表] 無菌アスパラガス実生の地上部・地下部・浸出液中に含まれる無機成分の分析2013

    • 著者名/発表者名
      畠山 茂・本村勇貴・原口智和・藤井義晴・駒井史訓
    • 学会等名
      園芸学会平成25年度秋季大会
    • 発表場所
      岩手(岩手大学)
    • 年月日
      20130920-20130921
  • [学会発表] 断根した無菌アスパラガス実生の浸出液中に含まれる無機成分の分析2013

    • 著者名/発表者名
      畠山 茂・本村勇貴・原口智和・藤井義晴・駒井史訓
    • 学会等名
      第53回園芸学会九州支部大会
    • 発表場所
      大分(立命館アジア大学)
    • 年月日
      20130905-20130905

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公開日: 2015-05-28  

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