極域湖沼の微生物DNAに基づく大規模地球環境変動の影響評価

基于极地湖泊微生物 DNA 评估大规模全球环境变化的影响

• 批准号: 10J07702
• 负责人: 中井 亮佑
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J07702/
• 关键词: 北極; 南極; 微生物; 系統; 多様性; 環境変動

本研究では、極域微生物の系統と多様性を評価し、近年の大規模地球環境変動に鋭敏に応答する真正細菌や真核微生物の情報をインベントリー(生物種目録の作成)することを目的とした。具体的には次のような二つの課題を実施した。1)南極湖沼底に生息する微生物系統群の特定:湖沼試料から微生物のゲノムDNAを抽出し、rRNA遺伝子(微生物分類の汎用遺伝子)や機能遺伝子をPCR法によって増幅した。得られたPCR産物を精製した後、そのPCRクローン・ライブラリーを構築した。構築したクローン・ライブラリーから目的の遺伝子断片が導入されたクローンを無作為に選び、その遺伝子の塩基配列の全長を決定した。その結果、南極湖沼底に生息する294種のクローンを特定し、Cyanobacteria(9種),Alphaproteobacteria(59種),Betaproteobacteria(16種),Gammaproteobacteria(5種),Deltaproteobacteria(30種),unclassified Proteobacteria(1種),Bacteroldetes(23種),Nitrospirae(2種),Firmicutes(12種),Chloroflexi(41種),Actinobacteria(12種),Planctomycetes(36種),Acidobacteria(19種),Verrucomicrobia(10種),candidate divisions(6種),unclassified bacteria(13種)に分類した。2)極域微生物の分離と培養:極域で採取された土壌、砂、岩石などから好塩性微生物(好塩菌)や0.2μm通過微生物(極小微生物)の分離と培養を行い、数十株を取得した。以上の成果の一部は、雑誌論文1件、国際学会におけるポスター発表3件、図書1件で公表された。

这项研究的目的是评估极地微生物的系统发育和多样性，并创建对最近大规模全球环境变化做出敏感反应的真细菌和真核微生物的信息清单。具体来说，我们开展了以下两项工作。 1）生活在南极湖泊底部的微生物系统发育类群的鉴定：从湖泊样品中提取微生物的基因组DNA，并通过PCR扩增rRNA基因（微生物分类的通用基因）和功能基因。纯化获得的PCR产物后，构建其PCR克隆文库。从构建的克隆文库中随机选择已引入所需基因片段的克隆，并确定该基因的全长核苷酸序列。结果，我们鉴定了生活在南极湖底的294个物种的克隆，包括蓝藻门（9种）、Alphaproteobacteria（59种）、Betaproteobacteria（16种）、Gammaproteobacteria（5种）、Deltaproteobacteria（30种）、未分类变形菌门 (1 种)、拟杆菌门 (23 种)、硝化螺旋门 (2 种)、厚壁菌门 (12 种)、绿柔菌门 (41 种)、放线菌门 (12 种)、浮霉菌门 (36 种)、酸杆菌门 (19 种)、疣微菌门 ( 10种），候选划分（6种），未分类分为细菌（13种）。 2）极地微生物的分离培养：我们从极地采集的土壤、沙子、岩石等中分离培养了嗜盐微生物（嗜盐细菌）和通过0.2μm的微生物（极小微生物），并获得了几十个后备种群。上述部分成果发表在一篇期刊文章、三篇国际会议上的海报展示和一本书中。

项目成果

微生物の生態学

微生物生态学

• 发表时间: 2011
• 作者: 日本生態学会(編)、大園享司、鏡味麻衣子(担当編集)、中井亮佑、長沼毅;他(著)
• 通讯作者: 他(著)

Nitrogen fixers of an Antarctic moss pillar inferred from cyano- and proteobacterial nitrogenase genes

从蓝藻和变形菌固氮酶基因推断南极苔藓柱的固氮剂

• 发表时间: 2010
• 作者: Ryosuke Nakai;Takashi Abe;Tomoya Baba;Satoshi Imura;Hiroshi Kagoshima;Hiroshi Kanda;Yuji Kohara;Takeshi Naganuma;Hironori Niki;Katsuhiko Yanagihara
• 通讯作者: Katsuhiko Yanagihara

Denitrifiers of an Antarctic moss pillar inferred from nitrite reductase gene

从亚硝酸还原酶基因推断南极苔藓柱的反硝化菌

• 发表时间: 2010
• 作者: Ryosuke Nakai;Takeshi Naganuma;Hiroshi Kagoshima;Hironori Niki;Yuji Kohara;Satoshi Imura;Hiroshi Kanda;Katsuhiko Yanagihara;Tomoya Baba;Takashi Abe
• 通讯作者: Takashi Abe

Unique phylotypes of ultramicrobacteria isolated from Arctic terrains

从北极地区分离的超微细菌的独特系统型

• 发表时间: 2010
• 作者: Ryosuke Nakai;Eri Shibuya;Takeshi Naganuma
• 通讯作者: Takeshi Naganuma

極小微生物(nanobes)の分離培養と系統分類に関する研究

微生物（纳米）分离培养及系统发育分类研究

• 发表时间: 2010
• 期刊: IFO Research Communications
• 作者: 長沼毅(共同研究者 中井亮佑;渋谷絵里)
• 通讯作者: 渋谷絵里)