好アルカリ性好塩性古細菌の系統分類学的研究

嗜碱嗜盐古菌的系统发育研究

基本信息

批准号：
04F04852
负责人：
伊藤隆
金额：
$ 0.77万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、前年度において分類学的研究の対象としたルーマニアの塩湖由来Haloferax属5分離株について新種としての妥当性を検討するためDNA-DNA相同性実験を行い、また好アルカリ性好塩性古細菌の系統学的関係を推定するためrpo B'遺伝子の塩基配列を決定し系統解析を行った。DNA-DNA相同性実験では5分離株はいずれもHaloferax gibbonsiiの基準株と高い相同性を示した。しかし分離株とHaloferax gibbonsiiとは表現性状に差があることから少なくとも亜種レベルで異なるものと推定できた。rpo B'遺伝子による系統学的解析では、新たに増幅プライマーの設計を行い、17株の好塩性古細菌株のシークエンスを決定した後に系統樹を作成した。rpo B'遺伝子の系統樹は概ね16S rRNA遺伝子によるものと良く一致していた。特に好アルカリ性菌と非好アルカリ性菌が混在しているHalobiforma属やHalorubrum属は16S rRNA遺伝子の系統樹と同様に一つのクラスターを形成しており、好アルカリ性(あるいは中性性)が二次的な環境適合の結果である可能性を示唆していた。しかしrpo B'遺伝子の系統樹では好アルカリ性のNatronorubrum属は二つのクラスターに分かれ本属が不均一であることを示した。また非好アルカリ性であるが異なる16S rRNA遺伝子が存在するために同遺伝子では系統学的位置の推定が困難であったNatrinema sp.XA3-1はNatrinema pallidumと比較的近縁であるものの独立した系統枝を形成した。以上のようにrpo B'遺伝子の系統解析は16S rRNA遺伝子と相補的に考察することで、好アルカリ性好塩性古細菌の系統分類にも有効であるものと思われた。

今年，我们进行了DNA-DNA同源性实验，以检验前一年分类学研究对象罗马尼亚盐湖的5个Haloferax属分离物作为新物种的有效性，以估计系统发育关系。我们确定了细菌的rpo B'基因的碱基序列并进行了系统发育分析。在DNA-DNA同源性实验中，5个分离株均与Haloferax gibbonsii模式株表现出高度同源性。然而，分离菌株和Haloferax gibbonsii的表型特征不同，因此可以假设它们至少在亚种水平上存在差异。为了使用rpo B'基因进行系统发育分析，在新设计扩增引物并确定17个嗜盐古菌菌株的序列后，创建了系统发育树。 rpo B'基因的系统发育树总体上与16S rRNA基因的系统发育树非常一致。特别是，含有嗜碱和非嗜碱细菌混合物的 Halobiforma 和 Halorubrum 属形成一个簇，类似于 16S rRNA 基因的系统发育树，并且嗜碱（或中性）细菌是次要的。可能是环境适应的结果。然而，rpo B'基因的系统发育树显示，嗜碱Natronorubrum属分为两个簇，表明该属具有异质性。此外，Natrinema sp。如上所述，当认为 rpo B' 基因与 16S rRNA 基因互补时，其系统发育分析似乎对嗜碱性和嗜盐古菌的系统发育分类有效。