水田各部位の生物相に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11460031
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 木村 眞人 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (20092190)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村瀬 潤 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助手 (30285241) ; 浅川 晋 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (50335014)
• Keywords: 水田生態系 / 微生物群集 / 田面水 / 浸透水 / クローニング / 水稲根圏 / 水生生物 / PCR-DGGE

Research Abstract

田面水、浸透水、暗渠水それどれの部位から試水を採取し、その脂肪酸組成を比較したところ、採取時期に関わらず極めて類似した脂肪酸組成が得られ、主要な微生物群集がグラム陰性細菌群であることが判明した。田面水に関しては、長期肥料連用試験水田圃場を供試し、季節変動を特徴付ける微生物群集、常時存在する微生物群集、各処理区に特徴的な微生物群集の解明を目的としてPCR-DGGE法を適用し、クローニングの後、その塩基配列から、それぞれの微生物群集を推定した。
化学肥料、稲ワラ、稲ワラ堆肥をそれぞれ加えた湛水ポットを準備し、培養した4種のミジンコを別個に添加し、6週間にわたって経時的に回収後、それぞれのミジンコに共生している微生物群集をPCR-RFLP法で調査した結果、共生する細菌群集は施肥の違いに関わらず、ミジンコごとに異なっていることが判明した。
水稲根に生育する微生物をPCR-DGGE法から構造解析した結果、PCR-RFLP法で得られた前年の結果とよく一致し、水稲根の採取時期によって規則的に変動するとともに、高位節根から低位節根に向かっての微生物群集構造の変動も観察された。そこで、常時水稲根で観察されたDGGEバンド、季節変動に伴って変動するDGGEバンド、高位節根および低位節根に特徴的なDGGEバンド、をそれぞれ切り出し、クローニングの後、塩基配列からbiotypeの系統関係を明らかにした。加えて、水田圃場に埋設した稲ワラを定期的に回収し、その脂肪酸組成を解析した結果、圃場においても稲ワラらの分解に関与する微生物群集が主にグラム陽性細菌群であることが判明した。
以上の本年度の研究成果および過去2年間の研究成果をもとに、水稲生育各時期における水田土壌各部位の生物相の特徴として、それぞれの部位に特徴ある微生物群集が生育し、全体として水田生態系の微生物群集を多様にしていると、総括された。

Research Products

• [Publications] Guang-Hua Wang: "Effect of fungicide Thiram on microbial communities of rice seed surface estimated by culture-dependent and culture-independent(PCR-RFLP)methods"Soil Science and Plant Nutrition. 47・2. 303-314 (2001)
• [Publications] Masatsugu Yamazaki: "Spatial distribution of aquatic organisms in a paddy field during off-crop season under drained conditions"Edaphologia. 68. 23-31 (2001)
• [Publications] Makoto Kimura: "Phospholipid fatty acid composition of microbiota in the percolating water from a rice paddy microcosm"Soil Science and Plant Nutrition. 47・3. 533-545 (2001)
• [Publications] Makoto Kimura: "Microbiota responsible for the decomposition of rice straw in a submerged paddy soil estimated from phospholipid fatty acid composition"Soil Science and Plant Nutrition. 47・3. 569-578 (2001)
• [Publications] Masatsugu Yamazaki: "Aquatic organisms in the floodwater of a Japanese paddy field under a long-term fertilizer trial"Soil Science and Plant Nutrition. 47・3. 587-599 (2001)
• [Publications] Ainin Niswati: "Microbiota associated with microcrustacean in the floodwater of a Japanese paddy field estimated by RFLP analysis"Soil Science and Plant Nutrition. 48・1. (2002)