研究の概要

水稲のモデル実験により原生生物と根圏細菌との相互作用を明らかにし、同時接種による水稲生育への影響を検討し、将来的に資源循環型農業への応用を目指す。

研究者　：

新潟大学 農学部　アシルオグル　ラシツト（ASILOGLU RASIT）　特任助教

助成期間：

2018年4月1日～2019年3月31日

助成額　：

140万円

研究の成果についてうかがいました

Q1：完了報告書の「今後の予定」に記載された、計画通りの展開はできましたか？

捕食性原生生物がイネPGPR菌の生存率を高めることで植物の成長を促進することを明らかにし、論文として発表しました「1」。さらに追加研究を行い、捕食性原生生物がイネ根圏の主要な微生物群の一つであること「2」、植物成長への影響は、施肥によって影響を受けるイネ根圏の細菌群への影響と関連していることを示しました「3」。また、原生生物は水田土壌の細菌群集の主要な決定要因の一つであることを明らかにしました「4」。
将来目標は、原生生物がイネの根に有益な細菌種のコロニー形成を促進するメカニズムを解明することでした。研究を続け、現在では、根圏における原生生物と細菌の相互作用が、植物の根のマイクロバイオームに影響を与えることを示しています。さらに、根のコロニー形成特性を持つ細菌種が原生生物から植物の根に逃げ込み、植物の根の細菌集団が増強されることを示しました。本研究により、原生生物による植物根のマイクロバイオームへの影響が、植物の成長を促進することも明らかにしています。

参考文献

1. Asiloglu R, Shiroishi K, Suzuki K, et al (2020) Protist-enhanced survival of a plant growth promoting rhizobacteria, Azospirillum sp. B510, and the growth of rice (Oryza sativa L.) plants. Appl Soil Ecol 154:103599. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2020.103599
2. Asiloglu et al (2021) Biochar affects taxonomic and functional community composition of protists. Biol Fertil Soils 57:15–29. https://doi.org/10.1007/s00374-020-01502-8
3. Asiloglu et al (2021) Effect of protists on rhizobacterial community composition and rice plant growth in a biochar amended soil. Biol Fertil Soils 57:293–304. https://doi.org/10.1007/s00374-020-01525-1
4. Asiloglu et al (2021) Top-down effects of protists are greater than bottom-up effects of fertilisers on the formation of bacterial communities in a paddy field soil. Soil Biol Biochem 156:108186. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108186

Q2：助成研究で得られた成果は、現在の研究活動にどういった形で活かされていますか？

原生生物と土壌細菌の相互作用、それが植物のパフォーマンスにどのように影響するかは、特にこの10年間で注目されているテーマです。私たちのグループ[Asiloglu et al. 2020;2021b]や他の科学者の研究では、原生生物がいくつかの方法で植物の成長を促進することを確認しています。原生生物は農業生産高を向上させる大きな可能性を秘めており、生態や行動を理解するために、近年に比べてより多くの努力が払われています。例えば、ヨーロッパのいくつかの企業は現在、原生生物と土壌細菌の相互作用に注目し、植物の健康と生産性を向上させるための原生生物ベースの戦略を開発しています（Amoeba-Nature Co.）。このように原生生物の応用範囲は広く、近い将来、原生生物が注目されるようになると確信しています。

（2023年2月ヒアリング）