2012 Fiscal Year Annual Research Report
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12J07071
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大久保 卓 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 16S rRNA / 群集構造 / 地球温暖化 / FACE / クサネム / 根粒菌 |
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| Research Abstract |
1、植物共生細菌の群集構造解析法の検討
16S rRNA遺伝子配列の配列長と系統分類精度の関係を調べるために、サンガー法でシーケンスした16SrRNA遺伝子配列を250-450塩基に切断し、系統分類精度を調べた。科より高次の分類では、短い配列でも正しく系統分類されたが、属レベルでは350塩基以下では正しく分類されない配列が多かった。特に植物共生細菌であるBra(Bradyrhizobium属は、300塩基以下では正しく分類できなかった。
2、気温、CO_2濃度がイネ根でのメタン酸化に与える影響
野外環境でCO_2濃度200pppm,気温2度上昇を実現するFACE(Free-air CO_2 enrichment)施設(つくばみらい市)でメタン放出量が異なる3品種のイネを栽培し、根共生細菌の群集構造解析、メタン酸化遺伝子pmoAの定量PCRを行った。すべての品種でMethylosinus属細菌の相対存在比が気温、CO_2濃度上昇により低下した。pmoAのコピー数は、気温、CO_2濃度上昇によりすべての品種で低下した。気温、CO_2濃度上昇によるメタン放出量の増加の一因は、イネ根でのメタン酸化量が小さくなることにあるかもしれない。
3、マメ科植物クサネムの根粒共生機構
水田土壌から分離されたBradyrhizobium oligotrophicum S58のゲノムを決定したところ、クサネム根粒菌であるBradyrhizohium sp.ORS278のゲノムと極めて類似しており、クサネム根粒共生に関わる遺伝子の多くが、S58ゲノムに存在した。そこで、S58をクサネムに接種したところ、根粒形成し、窒素固定もした。S58近縁の水田土壌分離株、S42,S55,S72,S80を接種すると全て根粒形成、窒素固定をした。クサネムとの根粒共生は、S58近縁の細菌に共通の特徴であると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
1、群集構造の解析手法の検討を行い、植物共生細菌の解析に適した方法が確立できた。
2、つくばみらいFACE圃場でのサンプリングが計画通り実施できた。分析は計画を前倒しで進んでいる。
3、イネ根に多く共生するBradyrhizobium oligotrophicum S58のゲノムを決定し、クサネムに根粒共生することを発見した。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度のつくばみらいFACE圃場でのイネサンプルの群集構造は、4つの圃場間でのデータのばらつきが多かったことから、本年度はその原因を究明することを優先し、サンプリングは実施しない予定である。
イネ根の共生するBradyrhizobium属細菌の共生機構、接種効果の実験を実験室内で実施する。
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