2022 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the molecular mechanisms of Symbiodiniaceae-bacteria interactions and its application for coral probiotics
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21K14766
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高木 俊幸 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (00814526)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | サンゴ / 褐虫藻 / ホロビオント / カロテノイド生産菌 / 細菌叢操作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
任意のカロテノイド生産菌により褐虫藻の細胞表面をコーティングする細菌叢操作法の開発を目指して、藻体の無菌化を試みた。サンゴに共生する主要なCladocopiumおよびDurusdinium属の褐虫藻に対して、f/2+Abx液体培地とf/2+Abx2アガープレートでの培養を組み合わせた抗生物質処理を実施した。回復培養した後、抗生物質処理の効果を評価するために、①海洋細菌用アガープレートを用いた培養試験、②16S rRNA遺伝子に対するユニバーサルプライマーを用いたPCR増幅、③FISH 法を用いた褐虫藻に共生する細菌の顕微鏡観察、の3つの評価を実施した。いずれの褐虫藻培養液においても、アガープレートで細菌コロニーの形成が確認されなかった。しかし、抗生物質処理後の褐虫藻の中でも一部のCladocopium属は、FISH法により細胞表面に細菌の顕著な残存を認められ、16S rRNA遺伝子のPCR増幅も確認された。次に、白化から回復後のサンゴに共生し、耐熱性を持つDurusdinium属褐虫藻を抗生物質処理した株を用いて、カロテノイド生産菌により細胞表層をコーティングする細菌叢操作法の開発を目指した。カロテノイド生産菌を接種し、約3ヶ月間後、細菌感染が継続していることを確認した。回収した褐虫藻を滅菌海水で3回洗浄した後、マリンアガープレートで培養してCFUカウントしたところ、初期接種菌量よりも増加していたことから、全てのカロテノイド生産菌が褐虫藻への感染に成功し、培養液中で増殖していることが明らかになった。また褐虫藻の細菌叢組成を調べたところ、カロテノイド生産菌の存在比率が100%であったことから、細菌叢操作に成功していると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度に単離に成功したカロテノイド生産菌を褐虫藻に感染させることに成功した。また、カロテノイド生産菌によって褐虫藻に対する環境ストレスを軽減できることを実証した。
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| Strategy for Future Research Activity |
褐虫藻の環境ストレスを軽減するカロテノイド生産菌は、完全長ゲノムの解読を目指す。また、カロテノイド生産菌が褐虫藻の環境ストレスを軽減するメカニズムを解明するために、RNA-Seq解析を実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
解析予定のサンプル調整の準備が整わなかったため、次年度使用額が生じた。
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