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マングローブ呼吸根の通気組織を介したガス輸送は低窒素環境への適応なのか？

通过红树林呼吸根的通气组织进行气体运输是对低氮环境的适应吗？

基本信息

批准号：
21H02239
负责人：
井上智美
金额：
$ 11.23万
依托单位：
National Institute for Environmental Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究により、マングローブ植物ヤエヤマヒルギに見られる地上根の通気組織を介した大気ガスの拡散輸送が、土壌中の根圏に生息する窒素固定バクテリアへの窒素供給源になっていることが明らかとなっている。マングローブ植物にとって地上根と通気組織は、窒素不足になりやすい干潟環境への適応的な形質でもあるのかもしれない。本課題では、マングローブ植物の根の空隙率と根圏の窒素濃度との関係を明らかにすることを目的としている。昨年度に行った栽培実験により、ヤエヤマヒルギの当年生実生の根の空隙率が、低窒素環境下で増加していることが明らかとなった。今年度は、野外に生育する成木個体を用いた検証を行った。沖縄県西表島のマングローブ林に生育するヤエヤマヒルギの成木15個体について、根圏土壌間隙水と不定根を採集し、土壌間隙水中の無機窒素濃度（硝酸態N、亜硝酸耐N、アンモニア態N）と根の空隙率を計測した。各個体の根圏土壌間隙水中のアンモニア態N濃度は、河川水供給量や有機物堆積量となどに依存して異なっていた。各個体の不定根の空隙率と土壌間隙水アンモニア態N濃度とに負の関係が見られたことから、野外の成木個体でも、低窒素環境下で根通気組織のガスコンダクタンスが上昇していることが示唆された。また、根の空隙率は硝酸態窒素とも負の関係があった。アンモニア態Nと硝酸態Nとの間には関係が見られなかったことから、根の空隙率と硝酸態Nとの関係は、嫌気環境による通気組織の誘導形成を示している可能性がある。嫌気環境の指標となる他の物質として還元鉄に着目し、分析と解析を進めている。これまでに得られた成果について結果を整理し、国内学会にて報告を行った。

This study was conducted in the field of plant growth and development, and the results showed that the root system in the ground was composed of a large number of ventilation tissues, a large number of dispersion tissues, and a large number of root systems in the soil. The root system of the plant is not suitable for the environment, and the environment is not suitable for the environment. The purpose of this study is to clarify the relationship between the porosity of roots and the concentration of nutrients in roots. The porosity of roots grown in the same year increased under low nutrient conditions. This year, the field fertility of adult trees in the use of evidence. The concentration of inorganic elements (nitrate N, nitrate N, nitrate N) and root porosity in soil interstitial water were measured. The concentration of nitrogen in the soil pore water of each individual depends on the amount of water supplied by the river and the amount of organic matter accumulated. The negative relationship between the void fraction of adventitious roots and the water content in soil void space and the concentration of N in soil void space was found in the field, and the negative relationship between the void fraction of adventitious roots and the concentration of N in soil void space and the concentration of N in soil void space was found in the field. The relationship between the porosity of the root and the nitrate state is negative. The relationship between nitrogen state and nitric acid state shows the possibility of inducing the formation of ventilation tissue in the environment. Environmental indicators, analysis and analysis The results of this study were collated and reported by the Chinese Academy of Sciences.