2018 Fiscal Year Annual Research Report
倒木更新におけるコケ植物－シアノバクテリア－菌根菌共生系の窒素供給機構の解明
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18H02231
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松下 範久 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00282567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
練 春蘭 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 教授 (40376695)
福田 健二 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30208954)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 共生 / 窒素固定 / イワダレゴケ / タチハイゴケ / コメツガ / シラビソ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
北方林や亜高山帯林では，コケ植物に覆われた倒木上にマツ科樹木の実生が定着する「倒木更新」が多く見られる。そのため，北方林や亜高山帯林の生態系を完全に理解するためには，倒木更新のメカニズムの解明が重要である。本研究では，倒木更新におけるコケ植物－シアノバクテリア－菌根菌共生系の役割を明らかにするために，コケ植物とシアノバクテリアの共生による窒素固定機能の実態を把握し，コケ植物から実生への窒素の転流経路を特定することを目的とする。2018年度の主な成果は，以下のとおりである。
１）東京大学秩父演習林内の倒木上からコメツガまたはシラビソ実生を含む2つのイワダレゴケ群落を採取し，群落内における各葉齢の茎葉体に着生するシアノバクテリアの空間分布を調査した。その結果，シアノバクテリアの着生する茎葉体は，１年古い葉齢のシアノバクテリアが着生した茎葉体に隣接し，両者の重なりが小さいという傾向が見られた。また，シアノバクテリアの着生率は，面積当たりのクロロフィル量が最大であった当年葉で低く，2年葉で最大となり，3年葉以降で減少する傾向が見られた。
２）同演習林内の標高の異なる3地点から各5本の倒木を選び，各倒木から10シュートのイワダレゴケを採取してシアノバクテリアの着生量を調査した。その結果，シアノバクテリアの着生量は標高が低い地点で最も高かった。
３）１）と２）で採取した茎葉体からDNAを抽出し，窒素固定関連遺伝子のnifH領域のアンプリコンシーケンス解析を行った。現在，結果を解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
イワダレゴケの茎葉体におけるシアノバクテリアの詳細分布を明らかにし，また，シアノバクテリアの着生量が標高により異なることを明らかにするなど，新たな知見を得ることができた。一方で，年度当初の計画では，シアノバクテリアの種構成を明らかにする計画であったが，アンプリコンシーケンスに時間がかかり，塩基配列データを得るだけとなり，種組成の解析は次年度となってしまった。また，窒素固定量の測定についても実験系のセットアップに時間がかかり，実際の測定は次年度となってしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2018年度に行えなかったシアノバクテリアの種構成の解析を進めるとともに，2018年度に設置した標高別試験地においてイワダレゴケ－シアノバクテリア共生系の窒素固定量を測定し，標高間の異同を明らかにする。また，同じ群落内の菌根菌の種構成の解析を進め，イワダレゴケに感染する菌根菌を特定する。さらに，2018年度に引き続き，コケ植物から樹木実生への窒素転流経路を明らかにするための閉鎖培養系の構築を試みる。
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Research Products
(2 results)
