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作物の養分獲得戦略の分子機構とその応用
植物・土壌・共生菌を軸にした養分獲得機構の解明と、その作物生産現場への応用
主要養分元素であるリンを中心に窒素やカリウム、さらには不要元素であるセシウムについて、土壌中での動態、植物に吸収されるメカニズムについて様々な作物を用いて研究しています。
研究の内容
研究1：菌根形成植物のリン獲得機構に関する研究
土壌中に存在する難利用性リンの利用を植物が植物自身または菌根菌からどのように獲得しているのか、遺伝子発現の網羅的解析技術や逆遺伝学的な手法を用いて分子レベルで研究しています。
研究2：植物が土壌中の元素動態に与える影響に関する研究
シロバナルーピンは土壌中のリンを根から分泌する有機酸やホスファターゼで利用可能な形へと変える能力が高いことで知られています。また、土壌中の重金属やセシウムも多く吸収することが知られており、根からの分泌物と土壌中における様々な元素の動態を根箱など（図2）を用いて調査しています。
研究3：養分ストレスと植物の機能性成分に関する研究：どのような栽培条件が機能性成分の蓄積に寄与するのかについて土耕や水耕栽培を実施して研究を進めています。丸山 隼人 助教 Maruyama Hayato -
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環境ー植物ー土壌
植物を通して環境と土壌を考える
土壌からの養分（必須のみならず不要、有害元素も含めて）移動には植物and/or微生物の生物的な作用が重要です。また、環境変動は植物を通して土壌にも影響を与えています。この相互作用の解析を通して新たな栽培技術の創出を目指しています。
研究の内容
スライド１はルーピンというマメ科飼料作物の根が土壌に対してどのように働きかけを行っているのかを解析した内容です。ルーピンはクラスター根という特殊な根を発達させて、有機酸などの化合物を土壌に放出し、これらが土壌に作用して様々な元素の可溶化に貢献していると考えられています。そのメカニズムを植物の代謝応答、土壌鉱物の変化、そして介在している微生物機能の解析を通して複合的に明らかにすることを目指しています。
スライド２は福島県内で取り組んでいる植物による放射性セシウム吸収制御の試験風景です。作物種によって土壌からの放射性セシウムの吸収能には違いがあることが知られてはいるものの、そのメカニズムは明確にはなっていません。これを明らかにすることで、対策技術に結びつけることを目指しています。信濃 卓郎 教授 Shinano Takuro農学研究院 基盤研究部門 生物機能化学分野 -
