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2015 年度 実績報告書

ダイズ根圏フザリウムの脱窒様式とN2O発生への寄与

研究課題

研究課題/領域番号 26660047
研究機関東北大学

研究代表者

南澤 究  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70167667)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード土壌生物 / 根圏窒素循環 / 脱窒 / N2O / フザリウム
研究実績の概要

本研究では、ダイズ根圏N2O発生へのカビ脱窒の寄与・様式・削減策を明らかにするために、 (1) 根圏分離フザリウムの共脱窒ポテンシャル、(2)硝化細菌とフザリウムの共生体の形成と機能、(3) 15N同位体のN2O分子偏在性解析によるカビ由来N2O発生の寄与度評価、(4)非脱窒型フザリウムによるN2O削減の可能性を明らかにすることを目的としている。昨年度は、15N同位体のN2O分子偏在性解析によるカビ由来N2O発生の寄与度評価と分離フザリウムがダイズ根圏で優占種である事実を明らかにし、ダイズ根圏において亜硝酸を基質とするカビ脱窒でN2Oが生成していることを証明した。そこで、本年度は (1) 根圏分離フザリウムの共脱窒ポテンシャル、(2)硝化細菌とフザリウムの共生体の形成と機能、(4)非脱窒型フザリウムによるN2O削減の可能性の実験を実施した。15N標識亜硝酸(99 atom%)を添加したGP培地で根圏分離フザリウムFK2株およびFK7株の培養液から生成されるN2Oの15N濃度をガスクロマトグラフ質量分析計で測定した。その結果、ハイブリッドN2O(15N14NO)は生成されたN2O の0.5-1.0%であり、大部分が亜硝酸窒素由来のみから生成されるN2O(15N15NO)であった。根粒抽出液を加えても同様であった。したがって、共脱窒で生成されるN2Oは確かに生成されているが、量的には少なかった。アンモニアを添加したGP培地に分離フザリウムを接種し土壌懸濁液を少量接種したところ、アンモニアの消費とN2O生成が起ったが、植継ぎ培養を続けたところその活性は消失したので、一過的な硝化細菌とフザリウムの共生体は形成されたものの、安定な実験系の構築はできなかった。非脱窒型フザリウムFK1株をダイズ根圏に接種したところ、根圏からのN2O発生が明らかに低下した。本結果は、ダイズ根圏のようなCN比が低い環境において、非脱窒型フザリウム接種によるN2O発生削減の実用化に繋がる可能性がある。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [学会発表] 植物共生微生物のエコゲノミクスによる物質循環能の解明2016

    • 著者名/発表者名
      南澤 究
    • 学会等名
      拠点共同研究ワークショップ「微小生態系の構成原理~Wet/Dry双方からのアプローチによる理解と制御の試み」
    • 発表場所
      岡山大学資源植物科学研究所 (岡山県倉敷市)
    • 年月日
      2016-02-15 – 2016-02-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物共生微生物の役割と農業2016

    • 著者名/発表者名
      南澤 究
    • 学会等名
      2016年 マルタ全国大会
    • 発表場所
      TKPガーデンシティ品川 (東京都港区)
    • 年月日
      2016-02-12 – 2016-02-12
    • 招待講演
  • [学会発表] 食料生産•環境分野における微生物ゲノミクスの可能性と課題2015

    • 著者名/発表者名
      南澤 究
    • 学会等名
      生命医薬情報学連合大会 2015 年大会 (日本バイオインフォマティクス学会 2015 年年会)
    • 発表場所
      京都大学宇治キャンパスおうばくプラザ (京都府宇治市)
    • 年月日
      2015-10-29 – 2015-10-31
    • 招待講演
  • [学会発表] Rhizosphere is a textbook for microbial N cycle2015

    • 著者名/発表者名
      Kiwamu Minamisawa
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第30回大会 2015 JSME annual meeting & 7th JTK symposium
    • 発表場所
      土浦市役所 亀城プラザ (茨城県土浦市)
    • 年月日
      2015-10-17 – 2015-10-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] N2O emission from soybean rhizosphere mediated by fungal denitrification2015

    • 著者名/発表者名
      Kiwamu Minamisawa, Makoto Moriuchi, Keiichi Kuzunuki, Fumio Ikenishi, Reiko Sameshima, Akira Nakagiri, Sakae Toyoda, Chie Katsuyama, Naohiro Yoshida, Yuichi Suwa
    • 学会等名
      20th European Nitrogen Cycle Meeting
    • 発表場所
      The University of Aberdeen (UK)
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-30
    • 国際学会
  • [図書] 難培養微生物研究の最新技術Ⅲ―微生物の生き様に迫り課題解決へ―2015

    • 著者名/発表者名
      按田瑞恵、南澤 究
    • 総ページ数
      261 (218-226)
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] シリーズ21世紀の農学 ここまで進んだ!飛躍する農学2015

    • 著者名/発表者名
      南澤 究
    • 総ページ数
      171 (85-102)
    • 出版者
      養賢堂、日本農学会編

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公開日: 2017-01-06  

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