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水田土壌の水素生成・消費微生物群集に関する生態学的研究

Research Project

Project/Area Number 15J04362
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Ecology/Environment
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

馬場 竜子  名古屋大学, 生命農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords水田土壌 / [FeFe]-ヒドロゲナーゼ / [NiFe]-ヒドロゲナーゼ / 水素生成微生物 / 水素消費微生物 / 硫酸還元菌 / メタン生成古細菌
Outline of Annual Research Achievements

水田土壌における嫌気還元環境の形成や有機物分解過程に重要な役割を果たすと考えら、系統学的・生理的に多様な水素代謝微生物群集の多様性の評価を目指して研究を行った。
1.水素消費微生物を対象とした分子生物学的解析手法の確立:
水素代謝酵素であるヒドロゲナーゼのうち、[NiFe]-ヒドロゲナーゼに関連する酵素をコードする遺伝子hypDを対象としたPCR法の検討とシーケンス解析を行った。Beimgrabenら(2014)の報告したプライマーセットを用いて水田土壌およびメタン生成古細菌ゲノムDNAからのPCRを試みたところ、目的断片長の増幅産物を得たため、精製後にシーケンス解析を行った。メタン生成古細菌ゲノムDNAについてはデータベース上のメタン生成古細菌のhypDと高い相同性を有していたほか、水田土壌DNAについてはクローンライブラリーを構築後に解析を行いChloroflexiやActinobacteriaなどのhypDと高い相同性を有する19配列が得られた。
2.稲わらからの細菌細胞回収およびin situ PCR-フローサイトメーターを併用した細胞体分取法の確立:
Ikeda et al. (2009)を参考として、水田土壌に埋設・培養した稲わらからの細菌細胞回収を行い、およそ107 個の細胞および粒子を回収した。また、特定のhydA断片をプラスミドに有するE. coliを用いてin situ PCRによる特定のhydAの増幅と細菌体の標識を試みたが、蛍光標識したPCR産物が固定した細菌細胞内に保持されず、標識は困難だった。そこで、等温での遺伝子増幅反応を特徴とするLAMP法による標識手法の確立を試み、特定のhydAを対象としたプライマーセットを専用ソフトウェアで設計し、それらを利用した等温反応による増幅産物を得ることができた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Transcription of [FeFe]-hydrogenase genes during H2 production in Clostridium and Desulfovibrio spp. isolated from a paddy field soil.2017

    • Author(s)
      Ryuko Baba, Mayumi Morita, Susumu Asakawa, Takeshi Watanabe
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] H<sub>2</sub>-Producing Bacterial Community during Rice Straw Decomposition in Paddy Field Soil: Estimation by an Analysis of [FeFe]-Hydrogenase Gene Transcripts2016

    • Author(s)
      Ryuko Baba, Susumu Asakawa, Takeshi Watanabe
    • Journal Title

      Microbes and Environments

      Volume: 31 Issue: 3 Pages: 226-233

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME16036

    • NAID

      130005265124

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 水田土壌より分離した水素生成細菌株のhydA転写活性はパラログ間で異なる2016

    • Author(s)
      馬場竜子、森田麻由美、浅川晋、渡邉健史
    • Organizer
      日本微生物生態学会第31回大会
    • Place of Presentation
      横須賀
    • Year and Date
      2016-10-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] The relationship between transcriptional activity of [FeFe]-hydrogenase genes and H2 production in bacterial strains isolated from a paddy field soil2016

    • Author(s)
      Ryuko Baba, Mayumi Morita, Susumu Asakawa, Takeshi Watanabe
    • Organizer
      16th international symposium on microbial ecology
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
    • Year and Date
      2016-08-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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