水田土壌における脱窒微生物共存系の存在を探る

探讨水稻土反硝化微生物共存系统的存在性

基本信息

批准号：
21658024
负责人：
妹尾啓史
金额：
$ 2.05万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21658024/
关键词：
水田土壌脱窒微生物微生物共存系 Functional Single Cell分離法

项目摘要

目的:本研究では単一菌株においてよりも異種細菌の共存状態において脱窒活性の高まる共存系を「脱窒微生物共存系」とし、その発見、機能と生態の解明を目的とした。21年度の結果から、「脱窒微生物共存系」の存在が示唆されたものの、その確定には至らず、その候補となる共存系も2組と少なかった。そこで、より効率的に「脱窒微生物共存系」を分離する方法が求められた。方法:21年度の分離法では、水田土壌ミクロコズムからFSC分離法により共存系を分離するまでの過程で、土壌中で近接していることが予想される「脱窒微生物共存系」が分散してしまっている可能性があり、そのことが「脱窒微生物共存系」の分離を困難にしていると考えられた。そこで、脱窒活性を高めた水田土壌ミクロコズムから土壌懸濁液を調整し、30μlずつを分注したうえで細胞分裂阻害剤を添加した。これにより「脱窒微生物共存系」の存在によって増殖が可能になり、細胞が伸長する菌株が存在した場合、その共存系を構築する菌株はこの30μlの土壌懸濁液中に存在することとなる。このことにより、「脱窒微生物共存系」の分散を抑えることが可能になり、分離した共存系が実際に環境中で共存系を構築している蓋然性を高めることが可能になった。共存系の分離後、単一菌株の純粋分離培養を行い、再び共存系を構築して単一菌株と共存系それぞれの脱窒活性を比較した。結果:34組の共存系について純粋分離培養を行い84菌株を得た。そのなかで3組のについて「脱窒微生物共存系」であることが示唆された。また、21年度に分離した共存系について追試を行った所、あらたに2組が「脱窒微生物共存系」であることが示唆された。

目的：在本研究中，我们将不同类型细菌共存时反硝化活性高于单一菌株的反硝化活性的共存系统定义为“反硝化微生物共存系统”，旨在发现该系统和阐明其功能和生态。尽管2011财年的结果表明存在“反硝化微生物共存系统”，但这并未得到证实，候选共存系统只有两个。因此，需要一种更有效的方法来分离“反硝化微生物共存系统”。方法：在2021分离法中，利用FSC分离法将共存系统从水稻土微观世界中分离出来的过程中，土壤中预期相互接近的“反硝化微生物共存系统”被分散。认为这可能会使分离“反硝化微生物共存系统”变得困难。因此，用反硝化活性增强的稻土微生态制备土壤悬浮液，并在每份分配30μl后添加细胞分裂抑制剂。由于“反硝化微生物共存系统”的存在，这使得增殖成为可能，并且如果存在细胞伸长的菌株，则构建该共存系统的菌株将存在于该 30 μl 土壤悬浮液中。这使得可以抑制“反硝化微生物共存系统”的分散并增加分离的共存系统实际上在环境中形成共存系统的可能性。共存系统分离后，纯化培养单一菌株，再次构建共存系统，比较单一菌株与共存系统的反硝化活性。结果：34对共存体系纯分离培养获得84株菌株。其中，三组被认为是“反硝化微生物共存系统”。此外，当对2021年分离出的共存系统进行额外测试时，有人提出两个新群体是“反硝化微生物共存系统”。