Microbial Nitrogen Pump: Bacterial semi-labile dissolved organic nitrogen as a nutrient transport pathway in aquatic systems

微生物氮泵:细菌半不稳定溶解有机氮作为水生系统中的营养物运输途径

基本信息

  • 批准号:
    21H03584
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.07万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 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

项目摘要

2021年度は、以下の3項目について、下記の通り、研究を進めた。(1)細菌由来DONの時空間分布:琵琶湖の天然湖水中の溶存有機物(DOM)について、調査船「びわかぜ」を用いて、月1回程度の定点深度別試料(北湖17B地点の水深5m,60m)を採取した。6,8,10月については、沖帯~沿岸域のトランセクト調査と、流入河川(姉川)での採水を実施した。DOC・DON濃度、DOM三次元蛍光等の分析を進めた。LC-FLDを用いたD-アミノ酸バイオマーカーの分析法について、迅速化等の改良を検討した。D-アミノ酸濃度への非生物的ラセミ化効果を補正して環境有機物中の細菌由来有機物寄与度を推定する手法を、新たに考案した。限外濾過、固相抽出等を用いたDOM分子量分画を実施した。FT-ICR-MS等の分析条件・解析法を検討し、濃縮したDOM試料を分析に供した。熱分解GC-MSでペプチドグリカン等の標準物質の分析を進めた。(2)細菌由来DONの生成プロセス:D-アミノ酸のトレーサーレベル15N/14N比迅速分析法の開発に向けて、実験室の前処理環境の整備を進めた。アミノ酸窒素同位体比の天然存在比分析法の開発に向けては、LC-CADを用いたアミノ酸精製法の立上げを進めた。植物プランクトンと細菌の共存する系のマイクロコスム実験に向けて、植プラを用いた予備培養実験を実施した。琵琶湖湖水細菌にグルコースを基質として添加するマイクロコスム実験を開始した。(3)細菌由来DONの分解プロセス:琵琶湖の表層湖水有機物の長期分解実験について、濾過試料を採取し、DOC・DON濃度、DOM三次元蛍光、細菌群集組成(16Sメタバーコーディング)等の分析を進めた。発現遺伝子解析に向けては、重要なDON分解関連遺伝子の絞り込みを進めた。
2021年,我们开展了以下三项研究。 (1) 细菌源性 DON 的时空分布:使用研究船“琵琶风”大约每月一次在固定点深度(北湖 5 m 深度)收集琵琶湖天然湖水中的溶解有机物(DOM) 17B),60m) 被收集。 6月、8月和10月,进行了从近海到海岸的样线调查以及流入河流(阿内河)的水样取样。我们进行了DOC/DON浓度、DOM三维荧光等分析。我们研究了一些改进,例如使用 LC-FLD 加速 D-氨基酸生物标志物的分析方法。我们设计了一种新方法,通过校正非生物外消旋作用对 D-氨基酸浓度的影响来估计细菌有机物在环境有机物中的贡献。采用超滤、固相萃取等方法对DOM进行分子量分级。研究了 FT-ICR-MS 等分析条件和方法,并对浓缩 DOM 样品进行了分析。我们继续使用热解 GC-MS 分析肽聚糖等标准物质。 (2)细菌源DON的生产工艺:为了开发D-氨基酸示踪剂水平15N/14N比值的快速分析方法,我们在实验室进行了预处理环境的准备。为了开发氨基酸氮同位素比的天然丰度比分析方法,我们着手推出使用 LC-CAD 的氨基酸纯化方法。为了准备浮游植物和细菌共存的微观实验,我们使用植物塑料进行了初步培养实验。我们开始了一项微观实验,其中将葡萄糖作为底物添加到琵琶湖水细菌中。 (3)菌源DON的分解过程:在琵琶湖表层湖水有机物长期分解实验中,采集过滤样品并分析其DOC/DON浓度、DOM三维荧光、细菌群落组成( 16S 元条形码)等。我继续。为了分析表达的基因,我们缩小了与 DON 降解相关的重要基因的范围。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Multi Shot-Pyrolizer GC/MSを用いた琵琶湖底質中有機成分の特性解析
使用 Multi Shot-Pyrolizer GC/MS 表征琵琶湖沉积物中的有机成分
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    井上和樹;早川和秀;山口保彦;布施泰朗
  • 通讯作者:
    布施泰朗
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利用 X 射线荧光分析快速动态分析琵琶湖含磷颗粒物
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤原茉那;布施泰朗;山口保彦;早川和秀
  • 通讯作者:
    早川和秀
Biodegradation kinetics and molecular-size distribution of freshwater dissolved organic matter during long-term incubations
长期培养过程中淡水溶解有机物的生物降解动力学和分子尺寸分布
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yamaguchi;Y. T.;Shimotori;K.;Imai;A.;Okazaki;Y.;Ohara;T.;Nakamura;M.;Hichiri;S.;Okamoto;T.;and Hayakawa K.
  • 通讯作者:
    and Hayakawa K.
D-アミノ酸濃度への非生物的ラセミ化効果を補正して環境有機物中の細菌由来有機物寄与度を推定する手法
一种通过校正D-氨基酸浓度的非生物外消旋效应估算细菌有机物对环境有机物贡献的方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Masatoshi Hamanaka;Keiji Hirata and Satoshi Tojo;山口保彦
  • 通讯作者:
    山口保彦
チェコ科学アカデミー・水生生物研究所(チェコ)
捷克科学院/水生生物学研究所(捷克共和国)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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  • 通讯作者:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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