6月のセミナー予定

亜熱帯島嶼は、農地からの赤土流出が問題となっています。その対策の一つとして、国際農林水産業研究センター熱帯・島嶼研究拠点はマメ科カバークロップを組み込んだ不耕起栽培に取り組んでいます。その中でマメ科作物を緑肥として利用した場合の環境負荷評価を試みました。５度の傾斜圃場でトウモロコシの前作にピジョンピーを栽培し、トウモロコシ植え付け時に刈り払ってマルチし、残ったピジョンピーを間作物として利用する区、前作のピジョンピーをトウモロコシ植え付け時に鋤込む区、前作にピジョンピーを栽培せず休耕する慣行区を設け、窒素の溶脱等を比較しましたのでその結果をご報告します。

近年，わが国では林業活動の低迷により，通常伐期(40～50年)の2倍程度の伐期で更新する長伐期施業へ移行しつつある。高齢林の伐採では，通常伐期の伐採に比較して水や養分の流出増加がより大きくなることが予想される。本研究では群馬県の約100年生の人工林小流域で，流域面積の約20%の斜面下部の伐採が，養分動態に与える影響を明らかにするため，伐採前後での渓流流出水量の測定と，土壌水，渓流水の水質を調査した。また，下層土による硝酸吸着が流出に及ぼす影響についても検討を行った。
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現在、国内や海外で不良環境耐性遺伝子組換え（ＧＭ）作物の研究開発 が進みつつあり、商品化の前段階にある。不良環境に対して耐性をもつ 作物は、その目的ゆえに、旱魃状態や低温などのストレスに対して耐性が高く、遺伝子組換えでない同種の作物に比べ野外環境で生き残りやす いと考えられる。しかし、そのようなGM作物が、日本の野外環境に適応 して生き残るのか、周囲の生態系に影響を与えるのかどうかについては、研究されていない。講演者らは現在その不良環境耐性作物につい て、その生物多様性影響評価方法を作成することを目的とする研究課題 を持っており、その評価の一過程を、個体群統計学で使われる推移行列モデルを使い評価したいと考えている。本セミナーでは、現在、我々が 取り組んでいる課題の背景や方法、特に推移行列モデルをどのように 使っていくか等について紹介し、今後の展望と課題について述べる。

推移行列モデルは、植物の生育段階構造の動態を記述するモデルとして数多くの植物集団動態の研究に応用されてきた．このセミナーでは、その理論的基礎に触れるとともに、応用的発展として行われた研究２つを紹介する。一つは、保全生態学的観点から行われた「ウミガメ保護政策への応用」、もう一つは生活史戦略の進化を解析するために行われた「種子・栄養繁殖への最適投資戦略モデル」である。いずれの研究も解決すべき問題点をはらんでおり，その問題点について議論したい.

AsiaFluxは、フラックス観測サイトおよび研究者のネットワークである。このようなネットワークが組織された理由の一つとして、様々な気候帯および植生が存在する陸域生態系の物質循環の解明には、複数の研究機関によるサイト観測とその連携が不可欠であることが挙げられる。本報告では、AsiaFlux の活動の一つとして行われている AsiaFluxDatabase( https://db.cger.nies.go.jp/asiafluxdb/ )（対応するページのＵＲＬは変更されました。2011年5月） の現状と今後の展開を紹介する。また、併せて、世界的なフラックスネットワークにおけるデータベースおよびデータ統合研究の昨今の現状について紹介し、データベースを通した今後の研究と連携の発展について議論したいと考えている。

農業環境技術研究所は科学技術振興事業団（現科学技術振興機構）と共同でフラックス観測データの公表を目的としたエコシステムデータベース（Eco-DB）を開発し、1999年にインターネット上に公開した（http://ecomdb.niaes.affrc.go.jp/）。国家予算プロジェクトで得られたデータは公開されるべきであるという社会の要請に対応した先駆的な試みとして注目され、後のAsiaFluxデータベースへも影響を及ぼした。数度のバージョンアップを経て、現在ではほぼすべての農業環境モニタリングデータを収録できるようになっている。本報告では、Eco-DBシステムの概要、果たした役割、今後の展望等について紹介する。

近年、生態学研究分野において、より広域的・総合的な研究を目指し、ネットワークのネットワーク化が進んでいる。このような連携研究を進めていく上では、多機関によるデータの共有と効率的な利用を可能にする情報基盤の整備が不可欠になる。昨年始まった日本長期生態学ネットワーク（JaLTER)、JapanFlux、JAXA、JAMSTECにより始まったJJJJ連携を例にとり、連携のための情報基盤とはどうあるべきかを考察する。また、アメリカの長期生態学研究ネットワークが採用しているエコインフォマ ティクス技術を参考に、このような情報基盤を構築するためにどのようなアプローチを取るべきかについて提案する。

This paper reports the seasonal fluxes of heat, moisture and CO₂ under flooded and aerobic soil conditions during 2008 dry season. The fluxes were correlated with the microclimate prevalent in each location. This study was intended to monitor the environmental impact, in terms of carbon budget and heat exchange, of shifting from lowland rice production to aerobic rice cultivation as an alternative to maintain crop productivity under water scarcity.

GHGG-Japan (Green House Gases of Grassland in Japan) project has established a network of four flux tower sites of grassland in Japan which cover from warm temperate region to cool temperate region. Each site has two plots: one plot is managed applied chemical fertilizer and the other is managed applied organic manure fertilizer. Eddy covariance system has been installed at both plots in four grassland site. In this study, we investigate the effect of manure application on carbon balance of grassland by comparing the two different managed plots among four sites.

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土壌微生物の解析手法として現在広く用いられているPCR-DGGEについて、どんな手法で何ができるのか？ということを、演者が行ってきた仕事を例として簡単に紹介する（微生物分野外の方向け）。

環境中の微生物群集を解明するために、直接抽出したDNAを用いた解析が広く行われている。しかし、DNAレベルで存在する微生物群を見ているだけでは、物質循環との関連を解明することは難しい。環境中で活性を持つ微生物を明らかにする必要がある。ここでは、活性を示す微生物群の解析を目指し演者の行った土壌抽出RNAの研究といくつかの文献報告を紹介する。

微生物は地球生物圏の物質循環の駆動力である。しかし温室効果ガスなどの物質循環を研究対象とする専門家集団との間にはまだ距離があり、十分な協力関係は築かれていない。そこで本セミナーでは微生物生態研究の基礎と現状および将来方向について概説するとともに、土壌圏の物質循環研究における微生物研究と他分野との協力のあり方について述べる。特に演者が現在実施している生研センタープロジェクト「機能微生物ゲノミクスによる農耕地からの亜酸化窒素ガス低減化」における共同研究を事例として発表する。

本セミナーでは、スイスローザンヌ大学留学中に得られた成果について紹介させていただく。Pseudomonas fluorescens のバイオコントロール因子の発現は、菌密度依存的に制御されていること、また、small regulatory RNAによって正の制御を受けていることが既に明らかとなっている。今回、二次代謝産物として産生されるバイオコントロール因子が、菌密度上昇に伴い細胞内のどのような変化を産出モードへの切替りの指標としているのかという視点のもと、解析を進めた。small regulatory RNAの発現に変化のみられた変異株のスクリーニング、および機能解析を行った結果、細胞内におけるTCAサイクルでの変化がバイオコントロール因子の発現モードへの切り替わりに関与していることが示唆された。

The 10th International Symposium on Bacterial Genetics and Ecology (June 15-19) was held in the historic academic town of Uppsala, Sweden. Uppsala is home to Uppsala University, one of the oldest Universities in Europe. In this conference, I introduced the progress in the eDNA project, and the soil RNA extraction method performed in NIAES. The 10th BAGECO conference focused on bacteria in the world around us, and the implications of a changing climate and other anthropogenic influences on bacterial genetics and ecology. The 10th BAGECO conference also covered the topics in the “omics” (genomics, transcriptomics, proteomics, and metabolomics) and related research.