光を使って生き残るー海のユニークな従属栄養細菌

利用光生存：海洋中独特的异养细菌

• 批准号: 21K12206
• 负责人: 高部 由季
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12206/
• 关键词: 細菌群集構造; 光合成細菌; ゲノム; 光エネルギー; 細菌; 海洋炭素循環; 酸素非発生型光合成

本研究は、海洋における酸素非発生型好気性光合成細菌(Aerobic anoxygenic phototrophic bacteria, 以下AAnPB)の光利用戦略に焦点を当て、AAnPBが実海洋環境中で光を利用することで「元気に」増殖し、「長く」生き残っていることを実証することを目指している。海洋環境中で普遍的かつ時に高率で存在している AAnPBの光利用戦略を明らかにすることは、海洋全体の有機物循環量と循環効率を正しく見積もる上での科学的基盤となる。昨年度は新型コロナウイルス感染症流行により、当初予定していた現場観測を全く実施することが出来なかったが、今年度は実験予定海域であった愛媛県愛南町マダイ養殖いけすにおいて、通年にわたり小規模擬似現場培養実験及び現場観測を頻回で実施した。そこで得た海水試料を用いて、そのDNA抽出を行い、16S rRNA遺伝子を標的としたアンプリコンシーケンス解析から、AAnPBを含む全細菌群集構造の動態を高解像度で解析した。結果として、本研究海域において、AAnPBを含むRhodobacteraceae科の細菌グループが、観測期間中普遍的かつ時に高率で存在していること、特に高温で強日射、さらに有機物負荷の高まる夏季において、その優占度が顕著に高まることを発見した。また、夏季に実施した小規模擬似現場培養実験では自然光下と遮光下の2実験区を設けたところ、光条件の違いによる細菌群集構造の動態傾向に大きな違いは見られなかった。しかしながら、自然光下と遮光下の両実験区においてRhodobacteraceae科の細菌は、培養後に全細菌群集に対する優占度が2倍以上に激増し、その優占度は最大で30%を超えた。このことは、本海域における有機物循環量と循環効率を考える上でRhodobacteraceae科の細菌が極めて重要なグループである可能性を示唆している。

该研究重点关注海洋中需氧无氧光养细菌（以下简称AAnPB）的光利用策略，旨在证明其能够长期生存。 AAnPB在海洋环境中普遍存在，有时甚至以较高的比例存在，阐明其光利用策略将为正确估计整个海洋有机物的数量和循环效率提供科学依据。去年，由于新型冠状病毒感染的蔓延，我们无法按原计划进行任何现场观测，但今年我们将在爱南的红鲷养殖圈进行全年小规模观测爱媛县町是我们计划进行实验的地区，经常进行模拟田间培养实验和田间观察。利用在那里获得的海水样本提取DNA，并通过针对16S rRNA基因的扩增子序列分析，对包括AAnPB在内的整个细菌群落结构的动态进行高分辨率分析。结果表明，在本研究区，包括AAnPB在内的红细菌科细菌群在观测期间普遍存在，且有时存在率较高，特别是在夏季高温、太阳辐射强、光照强的情况下。发现有机质负荷明显增加。此外，在夏季进行的小规模模拟田间培养实验中，设置了两个实验区，一处自然光下，一处遮光下，细菌群落结构的动态趋势没有观察到因光照差异而产生的重大差异。光照条件的差异。然而，在自然光和遮荫条件下的两个实验小区中，培养后红杆菌科在总细菌群落中的优势度急剧上升，最高达到30%以上。这表明，考虑到该海域有机物的数量和循环效率，红细菌科可能是一个极其重要的群体。

项目成果

好気性光合成細菌のドラフトゲノム

需氧光合细菌基因组草图

Draft Genome Sequences of Putative Aerobic Anoxygenic Phototrophic Bacterial Strains Jannaschia sp. Strains AI_61 and AI_62, Isolated from Seawater around a Coastal Aquaculture Area

推定需氧不产氧光养细菌菌株 <i>Jannaschia</i> sp. 的基因组序列草案。

• DOI: 10.1128/mra.00491-21
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 0.8
• 作者: Sato;Nakajima Yu;Suzuki Satoru;Sekiguchi Kota;Hanada Satoshi;Shiozaki Takuhei
• 通讯作者: Shiozaki Takuhei

Draft Genome Sequence of the Aerobic Anoxygenic Phototrophic Bacterium Roseobacter sp. Strain OBYS 0001, Isolated from Coastal Seawater in Otsuchi Bay, Japan

需氧不产氧光养细菌 <i>Roseobacter</i> sp. 的基因组序列草案。

• DOI: 10.1128/mra.00488-21
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 0.8
• 作者: Sato;Nakajima Yu;Tsukamoto Yuya;Hamasaki Koji;Shiozaki Takuhei
• 通讯作者: Shiozaki Takuhei

Contamination of antibiotics and sul and tet(M) genes in veterinary wastewater, river, and coastal sea in Thailand

泰国兽医废水、河流和近海中抗生素以及 sul 和 tet(M) 基因的污染

• DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148423
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 9.8
• 作者: Suzuki Satoru;Ogo Mitsuko;Takada Hideshige;Seki Kanako;Mizukawa Kaoruko;Kadoya Aya;Yokokawa Taichi;Sugimoto Yuta;Sato;Boonla Chanchai;Anomasiri Wilai;Sukpanyatham Nop
• 通讯作者: Sukpanyatham Nop

水環境由来細菌への薬剤耐性遺伝子の接合伝達評価

水环境细菌耐药基因接合转移的评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 高山峻;鈴木聡;高部由季;門屋綾;佐野大輔
• 通讯作者: 佐野大輔