2016 Fiscal Year Annual Research Report
Approaching the transform of metals by bacteria in rain water
| Project/Area Number |
15K12192
|
|---|
| Research Institution | Prefectural University of Kumamoto |
|---|
Principal Investigator |
張 代洲 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (90322726)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松崎 弘美 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (30326491)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 物質循環 / 微生物 / 雲水イオン化学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，雨水中において微生物の代謝活動がイオン化学反応に与える影響を評価することである．雨水中に含まれている微生物の濃度と生存状態の測定方法を確立してから，熊本市において雨水の通年観測を行った．低気圧，停滞前線，台風に伴う雨水中の微生物の量と生存状態を分析した．培養・単離・遺伝子解析などのアプローチを利用して，微生物の組成をはかり，微生物と雨水のイオン化学の関係も考察した．
方法の確立では，実験室内の検討実験及び野外の観測への応用試験を通じて，汎用のDAPI染色法をコントロールし，LIVE/DEAD染色キット等を用いて測定方法を確立した．
観測の結果，大陸気団の侵入に伴って雲が生成された低気圧の雨水中では，微生物の濃度は他のタイプの雨水中より高く(数万cells/mL)，生存率は低かった(75％前後)．雲が海域の影響を強く受けている梅雨前線と台風の場合，微生物の濃度は1万～2万cells/mLであり，生存率は85％前後であった．統計解析の結果，微生物の濃度は雨水中のイオン(硫酸塩，カルシウム，硝酸塩)との関連が見出されたが，雨水中の微生物の代謝活動およびそのイオン化学へのかかわりは確認されなかった．
バクテリアの遺伝子組成を16S rRNA遺伝子配列を用いて同定した．4種類の雨水中に多様なバクテリアが存在し，Proteobacteria， Bacteroidetes，Cyanobacteria等が優占していた．雨の種類にかかわらず共通のバクテリアOTUが優占的に存在していた．一方，雨に関連する気団の起源によって細菌組成は異なっていた．低気圧の雨水には土壌起源のバクテリアの寄与が大きかった．また複数のサンプルには海洋起源バクテリアも検出された．これらのことから，降水は大陸，海洋と島の生態系をつなぐ，自然界のバクテリア群集の普及にとって非常に効率的な経路であるといえる．
|
