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2017 年度 実績報告書

共生窒素固定系の環境適応システムの解明と環境傾度対応型ダイズ栽培技術への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26310313
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)

研究分担者 鮫島 玲子  静岡大学, 農学部, 准教授 (00377722)
城 惣吉  島根大学, 生物資源科学部, 助教 (20721898)
研究期間 (年度) 2014-07-18 – 2018-03-31
キーワードダイズ / 根粒菌 / 環境傾度 / 温度 / 塩類集積 / 耐塩性 / 湛水 / 群集構造
研究実績の概要

本研究は、共生窒素固定系を応用して、ダイズを始めとしたマメ科作物の気候変動に対応した栽培技術を確立するため、様々な土壌環境における根粒菌の群集構造構築に関するメカニズムを明らかにすることを目的に行った。
・塩類集積土壌における根粒菌耐塩性と感染根粒菌群集構造:乾燥地における優占化が報告されているEnsifer/Sinorhizobium frediiの耐塩性を培地によって評価した。その結果、Bradyrhizobium属根粒菌と比較して、E. frediiの潜在的な耐塩性は高いが、実際に土壌を用いて検証した結果、土壌の塩類集積のみでの優占化は認められず、宿主への感染における優占化を通じて土壌中での優占化を図っている可能性が示唆された。
・ダイズ根粒菌B. elkaniiのゲノム構造に関する研究:熱帯土壌に優占するB. elkaniiは、温帯のB. elkaniiと同様に16S-23S rRNA遺伝子ITS領域がB.elkanii USDA76クラスターに属する株が優占するが、rpoB遺伝子はB. elkanii USDA46のタイプであることが示され、温帯のB. elkaniiとはゲノム構造が異なることが示された。
・温度環境によるマメ科作物の生育と根粒菌の接種効果に及ぼす影響:温度傾斜型チャンバーを用いた栽培試験の結果、生育後期の日中の平均気温の上昇に伴い子実乾物重が低下する傾向が認められ、窒素固定能の高い根粒菌の接種によって生育の低下が緩和される可能性を見出した。
・湛水条件における完全脱窒能を有する根粒菌の優占化とHRS株の発生:田畑輪換などの湛水条件を経る土壌においてはその環境特性から完全脱窒能を有する根粒菌が優占化することを明らかとした。一方で、HRS株と呼ばれる挿入配列を多数有する菌株の存在割合も高く、田畑輪換によるHRS株発生のメカニズムについての研究に着手している。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (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] Genetic diversity of indigenous soybean-nodulating Bradyrhizobium elkanii from southern Japan and Nueva Ecija, Philippines2017

    • 著者名/発表者名
      Mason MLT, Matsuura S, Domingo AL, Yamamoto A, Shiro S, Sameshima-Saito R, Saeki Y.
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 417 ページ: 349-362

    • DOI

      10.1007/s11104-017-3263-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of Flooding and the nosZ Gene in Bradyrhizobia on Bradyrhizobial Community Structure in the Soil2017

    • 著者名/発表者名
      Saeki Y,Nakamura M, Mason MLT, Yano T, Shiro S, Sameshima-Saito R, Itakura M, Minamisawa K, Yamamoto A.
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 32 ページ: 154-163

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME16132

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 根粒菌生態研究からみえる農業技術 日本におけるダイズ根粒菌の群集構造コントロールの可能性2017

    • 著者名/発表者名
      佐伯雄一・山本昭洋
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 1 ページ: 1078-1081

  • [雑誌論文] 根粒菌生態研究からみえる農業技術 ヒトはダイズ根粒菌群集構造をコントロールできるのか?2017

    • 著者名/発表者名
      佐伯雄一・城惣吉
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 1 ページ: 602-605

  • [学会発表] 水稲裏作ダイズ栽培のための種子処理法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      仁田脇義和・石崎芽生・山本昭洋・佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会九州支部2017年度例会
  • [学会発表] 塩類集積土壌におけるダイズ根粒菌群集構造に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      直野晋也・山本昭洋・佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会九州支部2017年度例会
  • [学会発表] 塩ストレスが感染根粒菌群集構造に及ぼす影響に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      北林颯人・山本昭洋・佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会九州支部2017年度例会
  • [学会発表] 根粒菌のゲノム生態学的研究2017

    • 著者名/発表者名
      佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会九州支部2017年度例会
    • 招待講演
  • [学会発表] 島根県内土着ダイズ根粒菌の遺伝子多様性とダイズ栽培への利用可能性の検討2017

    • 著者名/発表者名
      城惣吉・藤村佳暁・門脇正行・松本真悟・佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
  • [学会発表] Genetic diversity and distribution of indigenous soyubean-nodulating bradyrhizobia in the Philippines2017

    • 著者名/発表者名
      Mason MLT・Lyn TB・山本昭洋・佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
  • [学会発表] 塩類集積土壌におけるダイズ根粒菌群集構造に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      直野晋也・山本昭洋・佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
  • [学会発表] ダイズの塩耐性と感染根粒菌群集構造構築に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      北林颯人・山本昭洋・佐伯雄一
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
  • [学会発表] 静岡の水田より単離したダイズ根粒菌Bradyrhizobium diazoefficiens脱窒能欠損株に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      鮫島玲子・山田祐大・篠原一輝・城惣吉・佐伯雄一
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
  • [学会発表] 異なる温度環境がマメ科作物の生育と根粒菌の接種効果に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      間塚真矢・門脇正行・松本真悟・佐伯雄一・城惣吉
    • 学会等名
      農業生産技術管理学会
  • [備考] 宮崎大学農学部応用生物科学科研究活動

    • URL

      http://www.agr.miyazaki-u.ac.jp/~abs/publication.html

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公開日: 2018-12-17  

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