Construction of a model symbiotic culture system of wood rot fungi and bacteria, and elucidation of its interaction mechanisms

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H06252
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 森 智夫 静岡大学, 農学部, 助教 (80536516)
• Project Period (FY): 2015-08-28 – 2017-03-31
• Keywords: 木材腐朽 / 共培養 / リグニン分解

Outline of Annual Research Achievements

土壌由来微生物と木材腐朽菌の共培養において、抗真菌剤を用いてカビの増殖を抑えることで、木材分解特性に優れた共培養系を継代できることを２７年度までに見出していたが、短期間培養後の継代では徐々に木材分解性が低下していく傾向が観察された。この原因は、木材分解の主体となる木材腐朽菌の増殖が十分ではない為であると考え、培養期間を延長したところ、継代を繰り返しても腐朽菌純粋培養よりも高い木材分解率を維持可能な共培養系を得ることが出来た。また、この木材分解特性は高い再現性を示したため、安定的な木材腐朽菌－細菌モデル共生培養系を構築できたと考えた。
しかしながら、純粋培養系、モデル共生系の木材分解産物をHPLC分析したところ、微量の産物が多数検出されHPLC上での比較は困難であり、モデル共培養系に特異的な木材腐朽代謝産物の推定・同定は今後の課題とした。分解残渣の分析を行うと、モデル共生系と純粋培養系ではホロセルロース分解率は純粋培養系と有意な差はなく、主としてリグニン分解率の向上がモデル共生系の高い木材分解率に寄与していることを明らかとした。また、リグニン分解の向上は、酸可溶性リグニン量は大きく変動せず、クラーソンリグニン量分解に起因していた。
モデル共生系の細菌叢が、木材分解時にどの様な応答をしているかを調査すべく、メタゲノムライブラリの作成を試みたところ、菌床中の細菌数は僅かであり菌床からの直接ゲノム抽出では充分量の細菌ゲノムが得られなかったが、木粉を炭素源とした最少培地による集積培養を行うことで充分量のメタゲノムを得ることが可能であった。現在は、このメタゲノムを用いて、木材腐朽菌による木材分解時の産物に応答する細菌遺伝子を特定すべく、メタゲノムライブラリの作成・スクリーニングを行っている。

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。