湖沼浮遊細菌群集の多様性が細菌－原生生物間の有機物伝達に果たす役割

湖泊漂浮细菌群落多样性在细菌和原生生物之间有机物转移中的作用

基本信息

批准号：
11J00658
负责人：
高巣裕之
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J00658/
关键词：
琵琶湖細菌群集呼吸鎖キノン微生物食物網炭素循環

项目摘要

細菌の増殖速度および原生生物による捕食速度とウイルス溶菌速度を同時に見積もることのできる改良希釈培養法と呼吸鎖キノン分析を組み合わせることで、亜集団の増殖および死滅速度を見積もることに成功した。実験の結果、細菌群集の増殖速度は、原生動物による捕食およびウイルスによる溶菌によって死滅する速度と、ほぼ釣り合うことが示された。自然細菌群集の死滅要因としては、様々な環境要因が考えられるが、琵琶湖の細菌群集は物理化学的な環境要因の変化によって死滅する前に、捕食と溶菌によって速やかに死滅していることが推察された。また、補食および溶菌による死滅様式は、亜集団によって異なるというよりは、密度依存的な補食と増殖速度依存的な溶菌で説明できることが示唆された。さらに、現場で優占する亜集団(ユビキノン-8および10含有細菌亜集団)は、速い速度で活発に増殖し、その後速やかに死滅することから、微生物ループにおける細菌群集を介する炭素流の大部分(約6割)を駆動していることが明らかとなった。一般に、淡水湖沼や河川ではBetaproteobacteriaに属する細菌が優占することが知られているが、この細菌群の多くはUQ-8を保持していることが報告されている。このことから、UQ-8保持亜集団は、淡水環境の微生物ループの炭素循環過程において重要な役割を担っていることが考えられる。本研究は、呼吸鎖キノンによって細菌群集を亜集団に分割することで、優占細菌亜集団と微生物ループにおける炭素循環との関係を明らかにした。

通过将呼吸链醌分析与改进的稀释培养方法相结合，可以同时估计细菌生长率、原生生物捕食率和病毒裂解率，我们成功地估计了亚群的生长率和死亡率。实验表明，细菌群落的生长速度与被原生动物捕食和病毒裂解杀死的速度大致平衡。各种环境因素都可以被认为是自然细菌群落死亡的因素，但据推测，琵琶湖中的细菌群落在被理化环境因素的变化消灭之前，是通过捕食和溶菌而迅速消灭的。此外，有人认为，由于摄食和裂解而导致的死亡模式可以通过密度依赖性摄食和生长速率依赖性裂解来解释，而不是通过亚群之间的差异来解释。此外，该领域的主要亚群（含有泛醌 8 和 10 的细菌亚群）以高速率活跃增殖，然后迅速死亡，从而占微生物循环中细菌群落的大部分碳通量（约 60%）。。一般来说，已知属于β变形菌门的细菌在淡水湖泊和河流中占优势，并且据报道，该细菌群中的许多保留了UQ-8。这表明UQ-8保留亚群在淡水环境微生物循环的碳循环过程中发挥着重要作用。这项研究通过呼吸链醌将细菌群落划分为亚群，阐明了优势细菌亚群与微生物循环中碳循环之间的关系。