水生植物-根圏微生物共生系を利用した新たな水質浄化法の開発

利用水生植物-根际微生物共生系统开发新的水净化方法

• 批准号: 15651030
• 负责人: 池 道彦
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15651030/
• 关键词: ボタンウキクサ; ウキクサ; 根圏微生物; 有害化学物質; 酸素輸送; 生理活性物質; 共生作用

水生植物とその根圏に生息する微生物の共同作用により、栄養塩類や重金属の吸収・除去のみならず、有機汚染物質の分解をも可能とする新たな水質浄化法の構築を目的として、根圏微生物の汚染物質浄化作用を活性化する水生植物の役割を解明するための検討を行った。ウキクサおよびボタンウキクサをモデル水生植物として、根圏に生育する土着微生物と外部から導入した微生物による合成下水(肉エキス、ペプトン、尿素主体の構成)、フェノールなどの分解特性を、光照射の条件を変えて比較し、また、その間の微生物群集構造の変化を16S-rDNAをマーカーとしたDGGE解析により調べた。この結果から水生植物は、根部に微生物を高密度に保持することができ、半照射下では根圏に酸素を効率的に供給することにより、化学物質を含めた有機物の生分解を促進する作用を有していることが明らかになった。また、酸素を供給しない暗条件下でも微生物の増殖と有機物、化学物質分解作用を有意に促進したことから、微生物の生理活性を向上させる因子を供給しているものと考えられた。水生生物根圏では、外来の微生物は必ずしも定着することはできないが、根圏で優占種となる微生物は在る程度限定されており、植物の生理活性物質による選択圧が働いていることが示唆された。本研究の結果は、水生植物-根圏微生物の共生関係を利用することで、植生浄化法において化学物質分解を含めた有機物除去能が飛躍的に向上できる可能性を示したものといえる。さらに、水生植物根圏の優占微生物から有害化学物質分解能を有するものを選抜し、育種により強化した後、根圏に再導入する戦略を、本技術を更に改良する一つのアプローチとして提案した。

为了建立一种新的水纯化方法，通过水生植物及其根际的联合作用以及有机污染物的分解，可以吸收和去除养分和重金属，我们研究了水生植物在激活根茎微生物污染物的纯化中的作用。 Duckweed和Buttn Duckweed是水上性植物，以及合成污水（肉类提取物的组成，绒毛和尿素的组成）和酚和酚类以及在根际中生长的土著微生物在刺激性和外部引入的微生物条件与光照射的条件下进行了比较，以及在光照射的不同条件下进行了比较，以及在光的不同条件下，在刺激性的条件下进行了一定的调查。标记。这些结果表明，水生植物可以在其根部维持高密度的微生物密度，并通过在半辐射下为根际供应氧气，它具有促进包括化学物质在内的有机物的生物降解的作用。此外，即使在不提供氧气的黑暗条件下，它也显着促进了微生物的生长和有机物和化学物质的降解，因此它认为它正在提供改善微生物生理活性的因素。在水生根际中，不能总是确定外国微生物，但是根际中主要物种的微生物数量仅限于它们存在的程度，这表明植物中生理活性物质的选择性压力在工作。这项研究的结果表明，通过利用水生植物与根际微生物之间的共生关系，可以在植被纯化方法中显着改善去除有机物（包括化学分解）的能力。此外，提出了一种策略，以从水生植物根际的主要微生物中选择有害化学物质的降解能力，通过繁殖增强，然后重新引入根际，作为进一步改善该技术的方法。