2007 Fiscal Year Annual Research Report
脱窒関連遺伝子を用いた高感度脱窒検出技術の開発と日本沿岸域の脱窒マップ作成の試み
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18580182
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| Research Institution | Graduate School of Agriculture, Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉永 郁生 Kyoto University, 農学研究科, 助教 (40230776)
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| Keywords | 脱窒 / アナモックス / nirS / nosZ / 16S rRNA遺伝子 / 海底堆積物 / 15Nトレーサー / クローンライブラリ法 |
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| Research Abstract |
海域からの唯一の「窒素除去プロセス」であるにもかかわらず,その知見がほとんどない「脱窒」について、本研究では、脱窒過程に関連する複数の遺伝子群,nirS(N02還元酵素遺伝子)およびnosZ(N20還元酵素遺伝子)と、最近新たな脱窒プロセスとして注目されている嫌気的アンモニア酸化、つまりアナモックスに関連する微生物の16S rDNAを標的として,海洋環境,特に西日本の海域から得た様々な試料(海底泥、懸濁粒子、付着微生物マットなど)の種組成を解析した。これによって、真に標的とするべき脱窒細菌を特定しようとした。さらに脱窒およびアナモックス活性を正確に測定する15Nトレーサー法を開発し、定量を試みたところ、淀川とその河口汽水域の堆積物よりアナモックス活性と関連細菌を検出することに成功した。この結果は日本の自然環境からのアナモックス活性検出として初めての報告である。このアナモックス活性および関連細菌は大阪湾では検出されなくなったが、播磨灘および紀伊水道の海底堆積物では再び検出されるようになった。一方、この活性による窒素ガス生産量は多くても全体の4%にすぎず、結果として水域の堆積物からの窒素ガス生産は従来の脱窒活性に由来する部分が多いことがわかったが、今後本手法を改善することにより、その寄与率が変わることもあり得る。本研究課題の資金により購入したぺリコンシステムにより海水中の脱窒活性およびアナモックス活性の定量を試みたが、残念ながら計測することはできなかった。しかしいくつかの改善点が見つかり、今後、検出が可能になるかもしれない。一方、海域の種々の試料から、選択的プライマーを用いてnirSとnosZの遺伝子断片をPCR増幅し、クローンライブラリ法でその種組成を解析したところ、海水中には多くの未同定の遺伝子が大量に存在し、またその種組成は深度によって変化することが明らかになった。
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Research Products
(8 results)
