Soil gnotobiology: Microbial transplantation beween soils

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K18665
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Plant nutrition/Soil science
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Kato Hiromi 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (90727265)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 土壌 / 細菌叢形成 / 微生物移植 / 褐色森林土 / 黒ボク土 / 移動性細菌 / 難培養性細菌

Outline of Final Research Achievements

We performed microbial transplantation between the two different types of soil (brown forest soil and andisol) to evaluate effect of physicochemical and microbial factors on microbial community formation in the soils. We showed that higher mixing ratio of andisol resulted in high levels of viable cells and actinomycetes regardless of the parental communities, implying the dominating effect of physicochemical factors on microbial colonization in the soils. Furthermore, we found that dominant bacteria in the initial step of the colonization exhibited the promoting ability of other bacterial growth, implying sequential growth networks among bacteria during the microbial colonization in the soils.

Free Research Field

環境微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

土壌微生物叢が示す安定性は、土壌改良やバイオオーギュメンテーション等、人間が望んだ菌叢へと変化させる技術に対しては大きな障壁となっている。人間社会において土壌機能を有効的かつ持続的に活用するためには、土壌微生物叢が土壌の物理化学的性質とどのような因果関係にあるか、微生物叢の構造を任意に変化させるために必要な要素は何なのか、を解明する必要がある。本研究で得られた成果は、これら問題に対して基盤となる情報を提供するとともに、将来的に土壌菌叢誘導技術への応用にも期待できる。