植物の土壌リン獲得シンドロームの解明と新たな陸域生態系リン循環モデルの構築

阐明植物土壤磷获取综合征及构建新型陆地生态系统磷循环模型

基本信息

批准号：
21H04780
负责人：
北山兼弘
金额：
$ 23.46万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04780/
关键词：
土壌リンフォスファターゼ有機酸共生菌根菌リン循環

项目摘要

東日本から西日本にかけて、土壌リン濃度が大きく異なるコナラ優占林8ヶ所を本年の調査地とした。各調査地において、コナラの林冠木を4本選び、各個体について細根フォスファターゼ活性と細根有機酸滲出速度を決定した。細根からの有機酸滲出速度は、シリンジ装着法(Sun et al. 2017)により決定した。選んだコナラ個体の根元を注意深く掘り、露出した細根を親木に付いたまま純水で洗浄、培養液とガラスビーズを加えたシリンジに挿入した。シリンジを24時間放置し、培養液を回収、実験室に保冷して持ち帰った。溶存の有機酸を高速液体クロマトグラフィーにより分離し、定量した。有機酸滲出物を採集した後、同じ個体から新鮮な細根を採集し、冷蔵して京都大学に輸送した。採集から24時間以内に、4つの基質を用いて、4種類のフォスファターゼ活性（ホスホモノエステラーゼ、ホスホジエステラーゼ、ピロホスファターゼ、フィターゼ）を測定した。林冠の生葉も採集し、N、P濃度を測定し、N/P比を求めた。細根については、画像処理し、根長、表面積および乾燥重量を求める。以上の解析を、1個体当り4反復の細根について行った。有機酸滲出速度を測定した同じ個体から、新鮮な細根を採集し、RNAlater溶液に保存し、北大に輸送した。細根からDNAを抽出後に、真菌についてamplicon解析を行った。各コナラ林においては、表層土壌（30cm深）を採集し、京都大学の実験室に持ち帰り、酸性シュウ酸溶液で土壌を抽出し、抽出されたAl、Fe、Si濃度をICP発光プラズム分光分析装置により決定し、非晶質物質濃度とした。さらに、土壌有機態リンを0.25 M NaOH + 50 mM EDTA溶液で抽出し、抽出試料を核磁気共鳴装置に導入して、モノエステル態、ジエステル態、ピロリン酸、フィチン酸の4画分を分画し決定した。

今年，使用了八个主要的森林，在日本东部到西部的土壤磷浓度差异很大。在每个调查地点，选择了四个橡木的树冠树，并确定了每个个体的细根磷酸酶活性和细根有机酸的渗出速率。通过注射器安装方法确定细根的有机酸渗出速率（Sun等，2017）。精心挖出所选橡木的根，并用纯净的水洗涤裸露的细根，同时仍附着在父树上，然后插入带有培养基和玻璃珠的注射器中。将注射器留了24小时，并收集了培养基，将其保存在实验室中并带回。通过高性能液相色谱分离溶解的有机酸并进行定量。收集有机酸渗出液后，从同一个人收集新鲜的细根，冷藏并运送到京都大学。在收集后24小时内，使用四种底物测量了四种类型的磷酸酶活性（磷酸酯酶，磷酸二酯酶，焦磷酸酶，磷酸酶，植物酶）。还收集了森林冠层的新鲜叶子，测量N和P浓度，并确定N/P比。对于细根，进行图像处理以确定根长度，表面积和干重。上述分析是对每个人的四个细根的重复。从同一个个体中收集了新鲜的细根，这些个体的有机酸渗出速率是测量，存储在rnalater溶液中并运送到北海道大学的个体。从细根中提取DNA后，对真菌进行扩增子分析。在每个橡树林中，收集了表面土壤（深30厘米），并将其带回京都大学实验室，在那里使用酸性草酸酸溶液提取土壤，并使用ICP发光浆液谱分析仪确定提取的Al，Fe和Si浓度，以将无别变的材料浓度设置。此外，用0.25 M NaOH + 50 mM EDTA溶液提取土壤有机磷，并将提取的样品引入到核磁共振装置中，以分馏并确定单，二酯，二酯，二氧化碳，焦磷酸盐和酸性酸的四个部分。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

石灰岩地質に成立する山地二次林の植生組成と土壌栄養塩利用の特徴

石灰岩地质建立的山地次生林植被组成及土壤养分利用特征

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
芝里万杜;澤田佳美;青柳亮太;北山兼弘
通讯作者：
北山兼弘

土壌リン可給性の異なるコナラ林での細根滲出物の種内変異と根圏土壌に及ぼす影響

不同土壤磷有效性的栎林细根分泌物的种内变异及其对根际土壤的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tokunaga Fuminori;Ikeda Fumiyo;向井真那・水上知佳・澤田佳美・北山兼弘
通讯作者：
向井真那・水上知佳・澤田佳美・北山兼弘

土壌タイプによるリン可給性の違いとコナラ細根ホスファターゼ活性の種内変異の関係

不同土壤类型磷有效性差异与栎属细根磷酸酶活性种内变异之间的关系

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Zhang;Y.;Watanabe;S.;Tsutsumi;A.;Kadokura;H.;Kikkawa;M.;and Inaba;K.;水上知佳・和頴朗太・江澤辰広・向井真那・澤田佳美・北山兼弘
通讯作者：
水上知佳・和頴朗太・江澤辰広・向井真那・澤田佳美・北山兼弘