Creation of advanced phytoremediation on salinity soil using halophytes-microbe complex systems

利用盐生植物-微生物复合系统对盐渍土壤进行先进的植物修复

• 批准号: 20KK0146
• 负责人: 片岡 良太
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-10-27 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0146/
• 关键词: 植物内生細菌; M. chilensis; Mesembryanthemum edule; ファイトレメディエーション; 植物成長促進効果; 吸塩性; 耐塩性; 植物生育促進微生物; 内生細菌; 植物生育促進細菌; 塩生植物; 塩類集積土壌; Mesembryanthemum spp.; 内生微生物; 耐塩性微生物

塩生植物は塩類環境下で生育すると体内にナトリウムを高濃度で蓄積させる。ナトリウム濃度が数万ppmにも達する塩生植物体内は言わば極限環境ともいえるが、そのような植物体内にも微生物が生息していることが明らかになってきた。一方で、植物を用いた浄化技術（ファイトレメディエーション）は有用性が明らかになる反面、対象となる物質の吸収に要する時間、対象物質を吸収した植物自体の処理、そして、浄化中は農業生産性が低下するなどの問題が露見してきた。本研究は、土壌の塩類化が急速に拡大しているトルコ共和国において、塩生植物に内生する微生物の植物生長・吸塩促進効果を明らかにし、ファイトレメディエーションが抱える上記の問題点を全て克服した、これまでにない新たなファイトレメディエーション技術の構築を目的としている。目的を達成するために、R4年度は、コロナ下ではあったが、トルコへ渡航し、ポット試験を実施した。数段階の塩濃度に設定した栽培処理区を作成し、温室と野外で栽培を実施したのち、植物体の重量、植物体および土壌中のナトリウムイオン濃度を測定し、さらに表面殺菌した植物体からDNAを抽出し、次世代シークエンス解析に供した。また一方で表面殺菌した植物体からは内生細菌を分離した。分離した内生細菌は植物生育促進効果を確認するため、IAA生産性、シデロフォア生産性、リン酸可溶化能を明らかにした。一方で、国内では近縁種であるM. chilensisを用いたポット栽培を実施し、アンカラと同様に内生細菌の植物成長促進効果を明らかにした。加えて、シミュレーションモデルを構築するための栽培データを取得した。現在、シミュレーションモデル構築に向けた作業を実施している。

当盐生植物在盐水环境中生长时，它们会以高浓度的钠在体内积聚。可以说，钠浓度达到数万ppm的硫代植物可以说是一个极端的环境，但是很明显，微生物也生活在这样的植物中。另一方面，尽管使用植物（植物修复）纯化技术的实用性已经变得清晰，但诸如吸收目标物质所需的时间，对吸收目标物质的植物的处理以及纯化过程中农业生产力下降所需的治疗。这项研究旨在开发新的，前所未有的植物修复技术，通过揭示土耳其共和国卤素植物中内源性微生物的影响，在土耳其共和国的盐植物中迅速扩展，并克服了上述所有问题。为了实现这一目标，在2014财年，尽管在Covid下，他们前往Türkiye并进行了锅测试。创建了一个盐分浓度的几个阶段的培养处理区，并在温室和田间进行培养，然后在植物的重量，植物和土壤中的钠离子的浓度，测量植物中的浓度，并从表面旋转的植物中提取DNA，并使用下一代测序分析。另一方面，从表面菌株的植物中分离出内生细菌。鉴定出分离的内生细菌以确认植物生长的促进效应，因此揭示了IAA生产力，铁载体生产力和磷酸盐溶解能力。另一方面，在日本，使用密切相关的物种辣椒菌进行盆栽培养，以揭示内生细菌促进植物生长的作用，就像安卡拉一样。此外，还获得了用于构建模拟模型的培养数据。目前，我们正在进行建立模拟模型的工作。

项目成果

植物－微生物複合系を利用した塩類集積土壌の浄化技術

植物-微生物复合系统净化积盐土壤技术

• 发表时间: 2022
• 期刊: 日本海水学会誌
• 作者: 片岡 良太

アンカラ大学(トルコ)

安卡拉大学（土耳其）

New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering

• DOI: 10.1016/c2014-0-00092-5
• 发表时间: 2016-08
• 期刊: Focus on Catalysts
• 作者: V. G. Gupta

Plant Stress Mitigators

植物应激缓解剂

• 发表时间: 2022
• 作者: Ahmad Mahmood;Hande Bardak;Duygu Bozdoan;Taku Yamaguchi;Ali Hamed;Ryota Kataoka;and Oguz Can Turgay
• 通讯作者: and Oguz Can Turgay