メタン生成菌・硫酸還元菌の嫌気的土壌中での微視的生態の解明

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454072
• Research Institution: Tamagawa University
• Principal Investigator: 竹島 征二 玉川大学, 農学部, 教授 (10074353)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小川 人士 玉川大学, 農学部, 講師 (50241047) ; 辻 堯 三菱化学生命科学研究所, 生命画像情報研究室, 主任研究員
• Keywords: 水田土壌 / メタン生成菌 / 画像解析 / 土壌微生物生態 / 微視的生態 / 蛍光技術

Research Abstract

本研究は、メタン生成菌およびこれと競合する硫酸還元菌の微視的な生態を明らかにする新しい検出技術を確立し、実際の土壌中で、メタン生成菌がどのような場で、どのように生息しているか、またメタン生成菌と硫酸還元菌の相互作用などを微視的観点から解明して、微生物生態学の進歩に寄与するとともに、自然界でメタン生成菌の活動を制御する要因を提示することを目的として行った。
平成7年度は次のような結果を得た。I)嫌気的条件下にある水田土壌の有機物分解過程におけるメタン生成菌の生態と物質代謝を比較するために、粒径別の水田土壌を用いた室内インキュベ-ジョン実験でpH・Ehの変化および硫化物イオン、低分子有機酸、メタン生成の消長および生成量のバラツキを調べ、メタン生成反応と硫酸還元反応の相互関係を明らかにした。II)昨年度に我々は土壌中の生きている全部のバクテリア細胞を映像化する目的で、sulfofluorescein diacetate(SFDA)を使用した染色法を開発した。本年度はさらに研究を進め、より鋭敏に微生物細胞の生死を判定できる蛍光色素6-carboxylfluorescein diacetate acetoxymethyl ester(CFDA-AM)を使用した微生物の染色法を開発した。III)葛西臨界公園から得た土壌中に生息するメタン生成菌、Methanosarcinaの映像を撮影することに成功し、この種類が実際の場で活発に生息していることが裏づけられた。VI)培養した数種のメタン生成菌の蛍光スペクトルを測定し、いずれも420nmと460nm付近にピークを持つことが確認され、これらのピークはメタン生成菌の大きな特徴の一つであることが示唆された。また、この特徴を利用して土壌中のメタン生成菌の同定の可能性が示された。

Research Products

• [Publications] TAKASHI TUJI: "A New Fluorescence Staining Assay for Visualizaing Living" Applid and Environmental Microbiology. 61. 3415-3421 (1995)
• [Publications] 辻堯: "蛍光および画像解析法による土壌中の微生物個体の検出" 土と微生物(Siol Microorganisms). 46. 41-49 (1995)
• [Publications] 竹島征二: "湛水条件下の水田土壌および低質における硫酸還元とメタン発酵" 玉川大学農学部研究報告. 35. 91-101 (1995)