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農学部 応用生物科学科 生物機能科学講座 |
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教授 |
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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Development of an effective method of human DNA extraction from soil as forensic evidence 査読あり 国際共著
Hiroko Hirashima, Rinnosuke Hisazumi, Maria Luisa T. Mason, Akihiro Yamamoto, Yuichi Saeki
Forensic Science International 335 2022年3月
担当区分：最終著者, 責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
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栽培温度がダイズの生育および感染ダイズ根粒菌の群集構造に及ぼす影響 査読あり
城 惣吉，間塚真矢，門脇正行，佐伯雄一
日本土壌肥料学雑誌 92 ( 3 ) 255 - 262 2021年6月
担当区分：最終著者 記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
地球温暖化に伴う気候変動の作物生産への影響に関する基礎的知見の蓄積の一環として，異なる栽培温度環境 下におけるダイズの生育と有用ダイズ根粒菌の接種効果および感染ダイズ根粒菌群集構造への影響について調査 を行った.供試ダイズ品種として，‘オリヒメ’，‘ボンミノリ’，‘フクユタカ’ を用い，供試菌株として Bradyrhizo- bium diazoefficiens USDA110T を用いた.栽培は温度傾斜型チャンバー内で行い，低温区，中温区，高温区を設 けた.異なる温度環境下での栽培試験の結果，無接種区と比較して，USDA110 の接種により主茎長，主茎節数， 茎葉乾物重，莢数，莢乾物重，地上部乾物重，根粒数が有意に増加したが，栽培温度の上昇により根粒数を除く項 目が有意に減少した.各調査項目間の相関係数は根粒数と茎葉乾物重との関係など多くの組み合わせにおいて有意 な正の相関関係を示した.USDA110 の根粒占有率は，全ての温度区で接種した USDA110 が優占したが，低温区 と中温区，低温区と高温区を比較すると栽培温度の上昇により減少する傾向を示した.以上の結果から，高温環境 下では根粒数が減少することでダイズの生育が抑制され，その後の生育や収量に影響すると考えられた.しかし， 根粒数と USDA110 の根粒占有率を確保することができれば栽培温度の上昇によるダイズの生産性低下を抑制する ことができると考えられる.
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Effect of salt stress on soybean growth and nodulation under inoculation with soybean rhizobia 査読あり
Yoshikazu Nitawaki, Hayato Kitabayashi, Maria Luisa Tabing Mason, Akihiro Yamamoto, Yuichi Saeki
Soil Science and Plant Nutrition 67 ( 2 ) 103 - 113 2021年5月
担当区分：最終著者, 責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Salinity is one of the major problems when it comes to soil fertility and agricultural productivity. In this regard, this study aimed to elucidate the influence of four salinity levels (0, 20, 50, 100 mM NaCl) on the soybean growth and the nodulation by rhizobia inoculated on the soybean variety CNS. Additionally, the compatibility of soybean varieties with the seven representative strains of rhizobia was also investigated. Through the compatibility test, it was revealed that the Sinorhizobium (Ensifer) fredii USDA 191 and the three bradyrhizobia (Bradyrhizobium japonicum USDA 6T, B. elkanii USDA 31, and B. diazoefficiens USDA 110T) showed compatible nodulation with the Rfg1 genotype soybean, whereas, the S. fredii USDA 192, 193, and 205T showed incompatible nodulation. The inoculation tests with bradyrhizobia (USDA 31, 110T) and sinorhizobia (USDA 191, 192, 193) indicated a better growth of soybean for bradyrhizobia than the sinorhizobia until 50 mM NaCl. Note that even though the symbiotic efficiency at each strain was not different among 0, 20, and 50 mM NaCl treatments, the symbiotic efficiency of bradyrhizobia was higher than the sinorhizobia at each NaCl treatment. The result of the mix inoculation test indicated that the nodule occupancy rate of strain USDA 191 increased significantly along with the NaCl concentration but strain USDA 110T showed an opposite response. These results indicate a positive relationship between the soybean growth and the nitrogen fixation ability of the inoculant under salt-stress conditions. Furthermore, the results obtained from the mix inoculation test partly describe the dominance of sinorhizobia under saline conditions.
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Latitudinal Characteristic Nodule Composition of Soybean-Nodulating Bradyrhizobia: Temperature-Dependent Proliferation in Soil or Infection? 査読あり
Md Hafizur Rahman Hafiz, Ahsanul Salehin, Fumihiko Adachi, Masayuki Omichi, Yuichi Saeki, Akihiro Yamamoto, Shohei Hayashi, Kazuhito Itoh
horticulturae 2021年1月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
Abstract: A species-specific latitudinal distribution of soybean rhizobia has been reported; Bradyrhi- zobium japonicum and B. elkanii dominate in nodules in northern and southern areas, respectively. The aim of this study was to elucidate whether temperature-dependent proliferation in soil or infec- tion is more reliable for determining the latitudinal characteristic distribution of soybean-nodulating rhizobia under local climate conditions. Three study locations, Fukagawa (temperate continental climate), Matsue and Miyazaki (humid sub-tropical climate), were selected in Japan. Each soil sample was transported to the other study locations, and soybean cv. Orihime (non-Rj) was pot-cultivated using three soils at three study locations for two successive years. Species composition of Bradyrhi- zobium in the nodules was analyzed based on the partial 16S rRNA and 16S–23S rRNA ITS gene sequences. Two Bradyrhizobium japonicum (Bj11 and BjS10J) clusters and one B. elkanii (BeL7) cluster were phylogenetically sub-grouped into two (Bj11-1-2) and four clusters (BjS10J-1-4) based on the ITS sequence. In the Fukagawa soil, Bj11-1 dominated (80–87%) in all study locations. In the Matsue soil, the composition was similar in the Matsue and Miyazaki locations, in which BeL7 dominated (70–73%), while in the Fukagawa location, BeL7 decreased to 53% and Bj11-1 and BjS10J-3 increased. In the Miyazaki soil, BeL7 dominated at 77%, and BeL7 decreased to 13% and 33% in the Fukagawa and Matsue locations, respectively, while BjS10J-2 and BjS10J-4 increased. It was supposed that the B. japonicum strain preferably proliferated in the Fukagawa location, leading to its nodule domi- nancy, while in the Miyazaki location, temperature-dependent infection would lead to the nodule dominancy of B. elkanii, and both factors would be involved in the Matsue location.
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Maria Luisa T. Mason, Baby Lyn T. De Guzman, Akihiro Yamamoto, Yuichi Saeki
Symbiosis 83 ( 1 ) 55 - 63 2021年1月
担当区分：最終著者, 責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
This report aimed to evaluate the ability of the dominant indigenous strains of bradyrhizobia obtained from different locations in the Philippines in terms of their symbiosis, N-fixation and nodulation with various soybean cultivars harboring different Rj genotypes. This was done to select the most efficient and effective strain that can be used as an inoculant under the Philippines’ local condition. Two soybean cultivars from the Philippines and three cultivars from Japan and Brazil were used and inoculated with 12 indigenous strains and the reference strain Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110. Culture pots were grown inside a growth chamber for four weeks with 33 °C for 16 h as daytime and 28 °C for 8 h as night time. All the strains formed nodules on all soybean cultivars, except for B. elkanii BO-4, which only formed nodules on Philippines’ cultivars. Among the indigenous strains, B. elkanii IS-2 is significantly the most efficient and effective N-fixer than the other strains for the Philippines’ cultivars. In contrast, B. diazoefficiens SK-5 was found to be the most efficient and effective N-fixer for cultivars from Japan and Brazil. Additionally, a positive correlation was observed between the symbiotic efficiency and the nitrogenase activity indicating an efficient N-fixation by the indigenous strains. Thus, we were able to identify the most promising indigenous bradyrhizobia that could be used as an inoculant to increase the soybean yield in the Philippines and provided insights on soybean inoculation.
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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Soybean - Recent Advances in Research and Applications（共著）
Sokichi Shiro, Yuichi Saeki（ 担当： 共著 , 範囲: Breeding of Rj Gene-Accumulated Soybean Genotypes and Their Availability for Improving Soybean Productivity）
InTech 2022年3月
記述言語：英語 著書種別：学術書
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Arakawa Y, Kusaba T, Kubotera H, Uezono I, Miyamaru N, Saeki Y, Niimi H, Nakano K, Koga N, Hara Y, Yamada Y, Inoue K, Ihara H, Nagatomo M, Yoshida K, Yamaguchi N, Hayashi H, Kondo T, Yamane T, Akagi I, Kinjo K, Shima T, Mitsugi K（ 担当： 共著 , 範囲: 10.2.3 Soybean-Rhizobium Management）
Springer 2021年2月
総ページ数：372 担当ページ：337-339 記述言語：英語 著書種別：学術書
Most soybean production in Saga and Fukuoka Prefec- tures is conducted on upland paddy fields. This agricultural system involves the management of soybean Bradyrhizobia, both to increase the soybean yield and to mitigate the emission of N2O gas from soybean fields. If soybean ger- mination damage caused by excess soil water can be avoided by the construction of ridges in the field, the rotational crop production of paddy rice and soybean will allow good agricultural performance for Asian monsoon regions.
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Maria Luisa Tabing Mason, Yuichi Saeki（ 担当： 共著 , 範囲: Distribution and Characterization of the Indigenous Soybean- Nodulating Bradyrhizobia in the Philippines）
InTech 2019年4月
記述言語：英語 著書種別：学術書
10.5772/intechopen.85709
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土壌微生物学（共著）
佐伯雄一（ 担当： 共著 , 範囲: 有用微生物１ー窒素固定細菌ー）
朝倉書店 2018年8月
総ページ数：194 担当ページ：51-74 記述言語：日本語 著書種別：学術書
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環境と微生物の事典（共著）
佐伯雄一、南澤究（ 担当： 共著）
日本微生物生態学会 2014年7月
記述言語：日本語 著書種別：事典・辞書
MISC 【 表示 ／ 非表示 】
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ダイズ根粒菌の生態研究を環境傾度対応型ダイズ生産技術へ 招待あり
佐伯雄一，山本昭洋
アグリバイオ 3 ( 12 ) 1159 - 1162 2019年11月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア） 出版者・発行元：北隆館
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ダイズ根粒菌生態研究から環境保全型ダイズ生産技術へ 招待あり
佐伯雄一，山本昭洋
アグリバイオ 2 ( 7 ) 718 - 721 2018年6月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア） 出版者・発行元：北隆館
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根粒菌生態研究からみえる農業技術 日本におけるダイズ根粒菌の群集構造コントロールの可能性 招待あり
佐伯雄一，山本昭洋
アグリバイオ 1 ( 10 ) 1078 - 1081 2017年9月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア） 出版者・発行元：北隆館
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根粒菌生態研究からみえる農業技術 ヒトはダイズ根粒菌群集構造をコントロールできるのか？ 招待あり
佐伯雄一，城惣吉
アグリバイオ 1 ( 5 ) 602 - 605 2017年4月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア） 出版者・発行元：北隆館
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土壌微生物が創る共生の世界ーその先端的研究事例と農業への応用的研究展開ー はじめに
佐伯雄一、早津雅仁
日本土壌肥料学雑誌ー土壌・肥料・植物栄養ー 86 ( 6 ) 573 - 574 2015年12月
記述言語：日本語 掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議） 出版者・発行元：日本土壌肥料学会
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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環境傾度によるダイズ根粒菌の群集構造に関する研究 招待あり
佐伯雄一
日本土壌微生物学会2022年度大会 2022年6月18日
開催年月日： 2022年6月18日 - 2022年6月19日
記述言語：日本語 会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（指名）
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根粒菌の窒素固定活性と宿主ダイズ遺伝子発現に関する研究
矢野俊一 ・多久島輝弥・杉村悠作・佐伯雄一・江澤辰広
日本土壌肥料学会 九州支部例会
開催年月日： 2021年12月7日 - 2021年12月8日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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Changes of proline and polyamines under drought stress in Lotus japonicus
Lee Yongjae・橋口正嗣・明石良・Marwa Mohamed Ragaey Mahmoud・山本昭洋・ 佐伯雄一
日本土壌肥料学会 九州支部例会
開催年月日： 2021年12月7日 - 2021年12月8日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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塩ストレスによるシバの被度変化と Na 動態
坂本昂司・山本昭洋・橋口正嗣・佐伯雄一・明石良
日本土壌肥料学会 九州支部例会
開催年月日： 2021年12月7日 - 2021年12月8日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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塩ストレスによるシバの被度変化とNa動態
坂本昂司・山本昭洋・橋口正嗣・佐伯雄一・明石 良
日本土壌肥料学会 2021年度北海道大会 2021年9月14日
開催年月日： 2021年9月14日 - 2021年9月16日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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日本土壌肥料学会九州支部学術賞
2017年9月 日本土壌肥料学会九州支部 根粒菌のゲノム生態学的研究
佐伯雄一
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
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日本土壌肥料学会2012年度鳥取大会 ポスター賞
2012年9月 日本土壌肥料学会
城惣吉, 松浦祥太, 山本昭洋, Gilbert C. Sigua, 佐伯雄一
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
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日本土壌肥料学会奨励賞
2008年4月 社団法人日本土壌肥料学会
佐伯雄一
受賞区分：国内外の国際的学術賞 受賞国：日本国
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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土壌のダイズ根粒菌群集構造と根粒占有率の優占化に関する研究
研究課題/領域番号：22K05369 2022年04月 - 2025年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤C
佐伯雄一
担当区分：研究代表者
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環境傾度に基づくフィリピンと日本の根粒菌ゲ ノム多様性と群集構造の比較解析 国際共著
研究課題/領域番号：21KK0103 2021年10月 - 2026年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 国際共同研究強化Ｂ
佐伯雄一・山本昭洋・城惣吉
担当区分：研究代表者
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微生物共生制御のロバスト性と環境応答モデリング：野外トランスクリプトミクスの応用
研究課題/領域番号：20H02883 2020年04月 - 2023年03月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
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フィリピンの土着ダイズ根粒菌のゲノム多様性と群集構造解析
2018年04月 - 2021年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
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安心・多収・良食味を実現するサツマイモの地域適応型エンドファイト利用技術の開発
2016年04月 - 2019年03月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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ダイズ根粒菌の生態学的特性と環境因子による群集構造の構築および亜酸化窒素発生抑制に関する研究
2014年04月 - 2016年03月
民間財団等 公益財団法人発酵研究所平成26年度一般研究助成
資金種別：競争的資金
ダイズ根粒菌は、その地理的分布において緯度に沿ったニッチを示す。これとは別に、転換畑 における特定根粒菌の優占性が観察される。この根粒菌は Bradyrhizobium
japonicum
USDA110 ク ラスターに属する菌株群で、窒素固定能が高く完全脱窒能を有するため、亜酸化窒素(N2O)を放出 せずに窒素まで還元する能力を有する。近年、不完全脱窒能を示す根粒菌の共生に伴うダイズ圃 場からの N2O 放出が問題視されており、高窒素固定能を有し完全脱窒能を示す有用根粒菌の根粒 占有率を高めることの重要性が認識されている。本研究では、酸化還元電位が低くなりやすい土 壌に完全脱窒能を示す根粒菌が優占していることに着目し、微生物生態にとって重要な環境因子 である温度と湛水状態に着目し、根粒菌株および根粒菌群集の生態学的特性と遺伝子多型による 群集構造を解析し、得られた知見を農業技術開発に資することを目的とする。 -
有用ダイズ根粒菌の根粒占有率向上のための微生物生態学的研究
2013年05月 - 2014年04月
民間財団等 タカノ農芸化学研究助成
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
ダイズ根粒菌は、共生窒素固定能と脱窒能を有する土壌細菌であり、菌株によって共生窒素固定能が 異なり、また、窒素ガス(N2)を放出する完全脱窒能を有する菌と温室効果ガスである亜酸化窒素ガス (N2O)を放出する不完全脱窒能の菌が存在する。ダイズ根粒菌 Bradyrhizobium japonicum USDA110株 は共生窒素固定能が高く収量の増加が期待できる根粒菌であり、さらに完全脱窒能を有し、亜酸化窒素 のダイズ圃場からの発生を削減できる有用根粒菌である。これらの特性を利用することで、環境保全型ダ イズ栽培が可能になる。
本研究では、共生窒素固定能の高いダイズ根粒菌の接種による根粒占有率向上のための知見の蓄積 を目的として、土壌の理化学性を始めとする栽培環境が有用根粒菌の根粒着生に与える影響に関して、 土壌の温度と酸化還元状態に着目して、その生態学的特性を明らかにすること目的とする。 -
環境保全型ダイズ生産のための植物微生物共生生態に関する基礎的研究
2012年11月 - 2013年10月
その他省庁等 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
本課題は、環境保全型ダイズ栽培(大気中からの固定窒素を増加させつつ温室効果ガスであるN2Oの放出をおこさない)のための、ダ イズ根粒菌(Bradyrhizobium japonicum USDA110株)の新規接種技術とその微生物機能を有効活用する品種・栽培法の開発に資する。 ダイズ根粒菌の有効活用のためには土壌に元来生息している土着根粒菌の生態を把握してそれに合わせた接種技術の開発が必要とされ る。本課題では(1)国内品種から育成したRj遺伝子集積ダイズ系統の根粒形成に関する有用性の確認、(2)人工的に培養接種した有用根 粒菌USDA110株の接種効率の検証を行い、技術移転に繋がる客観的エビデンスの構築を図る。