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

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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。