ヒバー根圏微生物間相互作用の生物・化学的解明

Hiber 根际微生物相互作用的生物和化学阐明

• 批准号: 02J20217
• 负责人: 山路 恵子
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: University of Tsukuba (2005)Forestry and Forest Products Research Institute (2003-2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J20217/
• 关键词: ヒバ; 育苗; 苗畑; 二次代謝産物; アーバスキューラー菌根菌; 内生菌; 根圏微生物; 二次代謝成分; フェノール性化合物; 植物-微生物間相互作用; テルペノイド

本研究所では通常の黒ボク土ではなく、鉱質土壌のモデルとしてカヌマ土利用し、育苗を行っている。03年4月下旬に種子を両土壌に播種し、同年6月から04年6月にかけて根圏微生物を比較調査したところ、カヌマ土の実生からPhomopsis属糸状菌が高い頻度で分離されたが、共生菌であるアーバスキューラー菌根菌の感染はほとんど確認されなかった。黒ボク土の実生にはアーバスキューラー菌根菌が高頻度で感染していることがわかった。同年7月、9月および04年6月に実生を採取し、化学成分(無機成分、二次代謝成分)を比較調査したところ、地上部では03年9月以降、地下部では03年7月以降に、MgとPの量が黒ボク土の実生で顕著に多かった。苗畑土はカヌマ土に比べ無機栄養成分に恵まれているため、栄養条件の差が実生の吸収する無機成分に影響を与えたのは明らかであった。成長に関与するこれらの無機成分の量は実生成長ともリンクしており、実際に成長は苗畑土の実生の方がカヌマ土の実生に比べて良かった。アーバスキューラー菌根菌は植物体内への無機成分の取り込みを助長することが知られている。黒ボク土で生育させた実生には菌根菌が高感染しており、本菌と共生することで生育が良好になっていると予想された。地上部と地下部の実生の生体防御に関与する化学成分の分析を行った。HPLC分析の結果、地上部ではcatechinとその誘導体が主要成分であり、03年9月、04年6月のカヌマ土の実生でこれらの量が顕著に多かった。地下部ではcatechin、catechin誘導体やtotarolが主要成分であり、04年6月のカヌマ土の実生でtotarolの量が多い傾向にあった。カヌマ土の実生の方が二次代謝産物を多く産生する傾向にあると言えるが、その要因として貧栄養ストレスとPhomopsis属糸状菌感染ストレスが考えられる。Catechinやtotarolのような抗菌活性や昆虫の摂食に影響を与える化学物質は、実生の病原菌感染や昆虫による摂食などのストレスに対して、耐性を増加させる可能性がある。

在本研究所，我们使用鹿沼土作为矿质土的模型来育苗，而不是通常的黑木土。 2003年4月下旬在两种土壤中播种，同年6月至2004年6月对根际微生物进行了比较调查，在鹿沼土壤中从幼苗中高频率地分离到拟茎点霉丝状真菌。真菌是共生细菌，但很少得到证实。研究发现，黑土中生长的幼苗经常感染丛枝菌根真菌。同年7月、9月和2004年6月采苗，对化学成分（无机成分、次生代谢成分）进行比较调查后发现，黑色幼苗中Mg、P含量明显较高。土壤。由于苗圃土比鹿沼土含有更丰富的无机养分，显然营养条件的差异影响了幼苗吸收的无机养分。这些参与生长的无机成分的量也与幼苗的生长有关，事实上，在苗圃土壤中生长的幼苗比在鹿沼土壤中生长的幼苗生长得更好。已知丛枝菌根真菌可促进植物吸收无机成分。在黑土中生长的幼苗受到菌根真菌的高度感染，预计通过与这种真菌共存，它们的生长会得到改善。分析了地上和地下幼苗生物防御所涉及的化学成分。 HPLC分析的结果显示，儿茶素及其衍生物是地上部分的主要成分，并且这些含量在2003年9月和2004年6月在鹿沼土壤中生长的幼苗中显着较高。地下部分的主要成分为儿茶素、儿茶素衍生物和桃他酚，2004年6月在鹿沼土壤中生长的幼苗中，桃他酚的含量呈现较高的趋势。可以说，在鹿沼土壤上生长的幼苗往往会产生更多的次生代谢产物，但其因素可能是由于寡营养胁迫和拟茎点霉真菌感染胁迫所致。影响抗菌活性或昆虫摄食的化学物质，如儿茶素和桃酚，可能会增加幼苗对病原体感染和昆虫摄食等胁迫的抵抗力。

项目成果

Yamaji K., Julkunen-Tiitto R., Rousi M., Freiwaid V., Oksanen E.: "Ozone exposure over two growing seasons alters root-to-shoot ratio and chemical composition of birch (Betula pendula Roth)."Global Change Biology. 9. 1363-1377 (2003)

Yamaji K.、Julkunen-Tiitto R.、Rousi M.、Freiwaid V.、Oksanen E.：“两个生长季节的臭氧暴露会改变桦树（Betula pendula Roth）的根冠比和化学成分。”全球变化

Chemical response of Picea glehnii Seed-epiphytic Penicillium species to Pythium vexans under in vitro competitive conditions for mycelial growth.

在体外菌丝生长竞争条件下，云杉种子附生青霉菌种对腐霉的化学反应。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Chemical Ecology 31
• 作者: Keiko Yamaji;Yasuyuki Hashidoko;Yukiharu Fukushi;Satoshi Tahara.
• 通讯作者: Satoshi Tahara.

森茂太, 山路恵子, 石本洋ら: "2つの異なる土壌でのヒバ種子の発芽率と実生成長"東北森林科学会誌. 8. 108-110 (2003)

Shigeta Mori、Keiko Yamaji、Hiroshi Ishimoto 等：“两种不同土壤中 Hiba 种子的发芽率和幼苗生长”东北森林科学学会杂志 8. 108-110 (2003)。

アカエゾマツ種子糸状菌および根圏糸状菌による病原菌感染防御作用.

老鼠松种子真菌和根际真菌对病原真菌的保护作用。

• 发表时间: 2005
• 期刊: 北海道大学演習林研究報告 61
• 作者: Keiko Yamaji;Yasuyuki Hashidoko;Yukiharu Fukushi;Satoshi Tahara.;山路恵子
• 通讯作者: 山路恵子

M.-L.Laitinen, R.Julkunen-Tiitto, K.Yamaji, J.Heinonen, M.Rousi: "Variation in birch bark secondary chemistry between and within clones : implications for herbivory."OIKOS. 104. 316-326 (2004)

M.-L.Laitinen、R.Julkunen-Tiitto、K.Yamaji、J.Heinonen、M.Rousi：“克隆之间和内部的桦树皮二级化学变化：对草食性的影响。”OIKOS。