2008 Fiscal Year Annual Research Report
土壌細菌DNAの総観的分子分類解析による環境診断法の展開
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18310009
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
伊藤 公紀 Yokohama National University, 大学院・工学(系)研究科(研究院), 教授 (40114376)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
雨宮 隆 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 准教授 (60344149)
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| Keywords | 土壌細菌 / 鎖長多形 / DGGE / SSCP / DNA二次元電気泳動 / 生態系 / 湖 / 複雑系 |
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| Research Abstract |
土壌細菌系は環境中で極めて重要な機能を担っている。その特性評価は、環境汚染や環境回復に関わる動態解析のために、また基礎的な生態系解析として必要性が高いが、未知の部分も多い。そこで本研究では、このような細菌集団に対して有効となる総観的な半定量・半定性手法を開発・確立し、土壌環境評価に資することを目的とした。本年度は、DNA二次元電気泳動法による鎖長-成分多形マップの応用と展開を図った。また、生態系の動的変化について数理的生態系モデルを用いた解析を行った。
1. 鎖長-成分多形マップ法の汚染土壌への応用 DNA二次元電気泳動法による鎖長-成分多形マップを河川土壌の細菌群集解析に適用した。神奈川県内の河川を選び、上流から中流、下流にかけて底泥を採取し、DNAを抽出・精製した。16S rDNAのV1領域について鎖長-成分多形マップを作成した。河川の汚染状況に対応して、マップのパターン変化が観測され、本手法の有効性が確認された。
2. DNAとRNAの同時評価法の開発 DNAの鎖長-成分多形マップ法では、DNA量の分布が分かるので、細菌の存在度についての情報が得られる。これに対して、RNAは活動度を与えるので、DNAとRNAの両方の情報が同時に得られることは重要な意味がある。土壌試料からのRNA抽出はDNAに比べて困難であるが、適当な手法の組み合わせにより、十分な量の16S rRNAを得ることに成功した。これにより、16S rRNAと16S rDNAのVl領域に同時に鎖長-成分多形マップを適用する手法の開発が可能となった。
3. 湖細菌系の数理解析 昨年度、土壌細菌の生態系が食物網における被食者の存在度分布に従うことを見出したので、環境における細菌系の多様性の原因をさらに探った。まず、土壌より単純な湖の細菌系に数理解析モデルを適用し、アオコの挙動が説明できることを示した。
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