【研究分野】森林科学

【研究領域課題番号】15H04516 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

菌根菌 / 外生菌根菌 / 菌根菌集団 / リュウキュウマツ / 南西諸島 / 高島 / 低島 / 菌根菌群衆 / 沖縄島嶼 / 高島・低島 / 菌根性きのこ / 菌根 / 生態学 / 環境 / 微生物 / 林学 / 土壌圏現象 / 琉球列島 / 菌根菌群集 / 森林生態 / 生物多様性 / きのこ / 共生系

【研究成果の概要】

高島と比べて、低島では、「動物散布種の菌」や「非風散布種の菌」は全く検出されず、「風散布種の菌」のみが存在していた。これは、過去に低島が海面下に沈み、菌根菌が一掃されたためと考えられる。全ての高島から「動物散布種の菌」や「非風散布の菌」が検出されたことから、過去に、高島間や大陸との間に陸橋が形成されていたと考えられる。そのような菌種が現在も生き残っていることは、移入後に水没がなかったことを示唆している。

【研究の社会的意義】

植物や動物では、地球規模での生物多様性分布について数多くの研究成果が蓄積され、生物多様性の理論構築や保全活動に反映されている。本研究は、菌根菌分野においてこれまで未知であった亜熱帯地域の菌根菌群集構造を解明しようとするものである。本研究で得られる亜熱帯での菌根菌群集の知見は、既知の温帯、熱帯での知見と統合することにより、地球規模での菌根菌の多様性分布の解明に道を開く上で、重要な学術的意味をもつ。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31

【配分額】16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)

【研究分野】環境農学(含ランドスケープ科学)

【研究領域課題番号】15H04620 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

窒素固定 / サツマイモ / 共生細菌 / 多様性 / 16S rRNA遺伝子 / Alphaproteobacteria / メタノール培地 / Rhizobiales / Rhodopseudomonas / 微生物生態 / 共生 / NMR / メタボローム解析 / 微生物 / 細菌 / 応用微生物 / 環境 / 生態学 / 微生物多様性

【研究成果の概要】

サツマイモの茎、塊根の表面と内部の共生細菌群集について非培養法による多様性解析を行った結果、各組織に共通して他の作物種よりもアルファプロテオバクテリアの優占化が観察された。また、多様性指数は塊根表面、茎、塊根内部、の順番で小さくなることが明らかにされた。上記と対応する組織から共生細菌の網羅的な分離培養を実施した。約2000株の分離菌について16S rRNA遺伝子に基づくクラスタリング解析を行った結果、約320個のグループが得られた。これらのグループの代表的な菌株について培養法により空中窒素固定活性を測定した結果、塊根に共生するダイズ根粒菌に類似した１菌株について活性を検知した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)

【研究分野】生態・環境

【研究領域課題番号】18687002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

難培養 / 微生物 / 細菌 / 共生 / ゲノム / シロアリ / 昆虫 / バイオマス / 腸内細菌 / 原生生物 / 環境 / セルロース

【研究成果の概要】

地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】14253007 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

太古代 / 微生物 / 地球環境 / 古地磁気 / ピルバラ / 掘削 / 風化 / バイオマーカー / 環境 / メタン酸化細菌 / 硫酸還元バクテリア / 原始地球 / 生命 / 共進化

【研究成果の概要】

本研究の目的は,太古代の生物種の時空分布を知り、生命を取り巻く地球化学的環境を調べ、これらの共進化を規制した地球物理学的要因を明かにすることである。本年度はオーストラリア、ピルバラ地域において昨年度目的を達することができなかったTumbiana Formation(2.76Ga)中のストロマイト堆積層を再度掘削した。アメリカNASA生物学研究所、オーストラリアの研究者に加えて、本年度はアメリカの研究グループ、Deep Time Drilling Projectが加わって続行した。
現在まで室内実験で基礎的顕微鏡観察、生物化石の電子顕微鏡観察、有機炭素のC, H, N, Sの含有量およびSとCの同位体組成から生物種の特定,岩石の主要・微量化学組成から地球化学的環境の推定、岩石磁気の測定と古地磁気の推定を行った。その結果は、平成16年3月〜4月に行われたにNASAで行われる宇宙生物科学国際会議を皮切りに、ヨーロッパ地球物理学連合、国際地質学会、ゴールドシュミット国際会議、アメリカ地球物理学連合であわせて21件の国際発表で成果を報告した。国内学会で18件の発表を行った。さらに一般向けの講演会を行ったほか、その成果を伝えてほしいとの要請を受けて、筑波大学の集中講義も行った。成果のほとんどはまだ口頭発表の段階にある。
主な成果は、生物の多様化の歴史を明らかにしたことである。34.6億年前には鉄バクテリアやメタン生成細菌が活動していたが、27.7億年前には急激に多様化し、メタン生成細菌、メタン酸化細菌、硫酸還元バクテリア、シアノバクテリア、さらに真核生物の可能性も示唆した。
さらに、34.6億年前の地球の磁場の存在を明らかにした。これは地球最古のダイナモ磁場である。地球の磁場がさらに強力になってきた28億年前に、生物の多様化が急激に進んだと考えられる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】46,540千円 (直接経費: 35,800千円、間接経費: 10,740千円)