植物プランクトン―共生細菌の相互作用を利用した湖沼水質管理手法の検討

利用浮游植物-共生细菌相互作用检查湖泊水质管理方法

• 批准号: 21K05737
• 负责人: 程木 義邦
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05737/
• 关键词: 植物プランクトン; phycosphere; 富栄養化; 湖沼水質管理; 細菌; 共生系

植物プランクトンは細胞外に有機物を排出し、細胞や群体の周りにphycosphereを形成する。植物プランクトン－共生細菌の相互作用を利用した湖沼水質管理手法の可能性を検証するため、本研究では、湖沼植物プランクトンのphycosphereに共生する細菌の多様性とその相互作用を明らかにする。2021年度は、富栄養化した湖沼を対象とし優占する植物プランクトンの種ごとにphycosphereに存在する細菌群集組成とその季節変化を調べ、細菌組成の種特異性や頑健性から、植物プランクトンと細菌の共生系の多様性評価や共進化の可能性を検証の検証を目的とした。しかし、新コロナウイルスの感染拡大による緊急事態宣言により継続的な調査の開始が遅れ、2021年10月より愛知県犬山市の入鹿池を対象として定期調査を行った。2022年度は、2021年度に引き続き、定期調査を継続と少量の少量の植物プランクトンサンプルからのDNA抽出法の再検討を行った。2021年度にDNAの抽出手法を検討した植物プランクトンの細胞に付着した細菌の16S rDNAをPCRで増幅できることを確認したが、その後、再現性が不十分であり、サンプルによっては十分なPCR産物が得られないことが明らかとなった。そこで、拾い上げる植物プランクトンの細胞数の再検討を行うとともに、少量のDNA抽出物からのPCR増幅の効率化の再検討を中心に行った。全体のサンプルの解析は2023年度に行う予定だが、これまでに得られているデータからは、他の細菌よりもより強い共生関係を持つ細菌の系統が多く検出される植物プランクトンの分類群が見られた。

浮游植物将有机物排泄到细胞外，并在细胞和菌落周围形成藻圈。为了验证利用浮游植物与共生细菌之间相互作用的湖泊水质管理方法的可能性，本研究将阐明湖泊浮游植物藻圈中共存的细菌的多样性及其相互作用。 2021年，我们将调查富营养化湖泊的藻圈中存在的细菌群落组成及其季节变化，本研究的目的是评估共生系统的多样性并验证共同进化的可能性。然而，由于新型冠状病毒传播导致紧急事态宣言，正在进行的调查开始时间被推迟，从 2021 年 10 月开始，以爱知县犬山市入鹿池为对象进行了定期调查。 2022年，我们与2021年一样，继续定期调查并重新审查小型浮游植物样本的DNA提取方法。 2021年，我们研究了DNA提取方法，证实可以通过PCR扩增附着在浮游植物细胞上的细菌的16S rDNA，但事实证明这是不可能的。因此，我们重新审视了所采集的浮游植物细胞数量，并重点关注提高少量DNA提取物的PCR扩增效率。对整个样本的分析计划于 2023 年进行，但迄今为止获得的数据表明，在某些浮游植物类群中，共生关系更强的细菌菌株比其他细菌更容易被检测到。