樹木リョウブの重金属集積メカニズムの解明－内生菌に着目して－

阐明树犀体内重金属积累机制 - 关注内生细菌 -

• 批准号: 17J04296
• 负责人: 山口 毅志
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J04296/
• 关键词: リョウブ; コバルト; ニッケル; 重金属集積; 内生菌; 成長促進; 局在; 化学状態

本年度はリョウブ葉内、根内内生菌叢の季節変化と元素濃度について調べ、他樹種としてタカノツメとの比較を行った。結果として、リョウブ葉内では5月に優占した種が7月以降は消え、他の種が優占した。落葉前の11月は夏期に優占した種以外の種も多く出現していた。夏期に優占した種は重金属耐性が確認された種だった。一方で、タカノツメ葉内内生菌は季節ごとの明確な優占パターンは確認できなかった。根の内生菌叢については、リョウブで5-7月は共通する4種が優占する傾向があった。11月には5-7月と共通する1種の他、異なる2種が出現し、3種が優占する傾向があった。タカノツメ根では特定の1種が1年優占する傾向があり、リョウブ根11月の優占種と共通していた。重金属濃度についてはリョウブ葉内でタカノツメに比べCo濃度が20倍、Mn濃度が3倍高かった。また、リョウブのCo、Mn濃度は秋にかけて高濃度になる傾向が確認された。重金属耐性種が優占したのは、葉内のCo、Mn濃度が影響した可能性がある。また、接種試験として2種類の実験を行った。葉内内生菌の接種試験では、重金属耐性が確認された内生菌を無菌幼植物体に接種し、Co処理を行った場合に重金属集積に影響するかを調べた。結果としては、非接種区と接種区で成長や各器官重金属濃度に明確な影響は確認されなかった。根内内生菌の接種試験では、Co、Niを集積させた幼植物体に蛇紋岩土壌区、名大土壌区の土壌抽出物を接種し、非接種区との比較により重金属集積の違いが内生菌に与える影響を調べた。結果として、Ni処理名大区のリョウブでのみ他条件よりも成長増加が確認された。また、重金属濃度に他区との違いは確認できなかったが、K、P濃度が低かった。これらから内生菌の養分吸収によらない補助成長促進効作用が確認され、集積した重金属によって内生菌叢を調整し、成長を補助している可能性が示唆された。

This year, the seasonal variation and element concentration of endophytes in leaves and roots were adjusted, and the comparison of endophytes in other trees was made. The results showed that the leaves were better occupied in May and the seeds were better occupied in July. Before the fall of leaves in November, the summer season is dominated by many species other than seeds. Heavy metal tolerance was confirmed in summer. The endophyte in the leaf is confirmed by the season. The root endophyte flora has a tendency to dominate from May to July. From May to July, there is a common tendency for 1 species to appear, 2 species to appear, and 3 species to occupy. A specific species has a tendency to dominate in the first year, and a common species has a tendency to dominate in the first month. Heavy metal concentrations are 20 times higher than Co concentrations and 3 times higher than Mn concentrations in leaves. The tendency of Co and Mn concentration to decrease from high to low was confirmed. Heavy metal tolerance species are preferred, and Co and Mn concentrations in leaves are affected. 2 species of bacteria are tested. Inoculation test of endophytes in leaves to confirm their heavy metal tolerance; inoculation of endophytes in sterile young plants; and adjustment of heavy metal accumulation under Co treatment. The results showed that the concentrations of heavy metals in different organs were significantly affected by the growth and development of non-inoculated and inoculated areas. Inoculation of endophytes in roots: Co, Ni accumulation in young plants, soil extracts from serpentine soil, and soil extracts from large soil. Comparison between inoculation and non-inoculation. Effects of heavy metal accumulation on endophytes and soil. The results showed that the growth of Ni treatment area was increased by increasing its growth rate. The concentration of K and P in heavy metals was low. The possibility of nutrient uptake and growth promotion of endophytes was confirmed and the accumulation of heavy metals in endophytes was demonstrated.

项目成果

木本植物リョウブにおける重金属の局在と化学状態

木本植物杜鹃中重金属的定位及化学状态

• 发表时间: 2018
• 作者: 山口毅志;富岡利恵;竹中千里
• 通讯作者: 竹中千里

Accumulation of cobalt and nickel in tissues of Clethra barbinervis in a metal dosing trial

• DOI: 10.1007/s11104-017-3455-y
• 发表时间: 2017-10
• 期刊: Plant and Soil
• 影响因子: 4.9
• 作者: Tsuyoshi Yamaguchi;Rie Tomioka;C. Takenaka

樹木リョウブの重金属輸送・蓄積における選択性

大黄树重金属转运和积累的选择性

• 发表时间: 2017
• 作者: 山口毅志;富岡利恵;竹中千里
• 通讯作者: 竹中千里

Localization and speciation of cobalt and nickel in the leaves of the cobalt-hyperaccumulating tree Clethra barbinervis

• DOI: 10.1007/s00468-018-1797-6
• 发表时间: 2018-12
• 期刊: Trees
• 作者: Tsuyoshi Yamaguchi;C. Tsukada;Kentaro Takahama;Toshiki Hirotomo;Rie Tomioka;C. Takenaka

重金属集積植物リョウブのリター分解に伴う元素動態

与重金属积累植物 Ryobu 凋落物分解相关的元素动力学

• 发表时间: 2019
• 作者: 山口毅志;富岡利恵;竹中千里
• 通讯作者: 竹中千里