2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the mechanism of Metallogenium-particle formation at bottom layer of Lake Biwa and qualitative evaluation of the bottom environment
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26281042
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
宮田 直幸 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (20285191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古田 世子 滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, その他部局等, その他 (00508476)
岡野 邦宏 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (30455927)
高田 潤 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (60093259)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | メタロゲニウム粒子 / マンガン酸化細菌 / 湖沼底層部 / 貧酸素化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 前年度に続き、琵琶湖底層部でのメタロゲニウム粒子の生成要因と底層部環境の調査を行い、メタロゲニウム粒子数、植物プランクトン量、多糖濃度のデータを収集した。2014年度から2016年度にかけて湖水中の多糖濃度を測定した結果、表層部では、発生した植物プランクトンの細胞体積と多糖濃度には正の相関が認められた（p<0.01）。また総じて濃度は低かったが多糖は水深90 mの底層部でも検出された（上層部の30～100％）。底層部多糖の主要な構成糖として、フルクトース、アラビノース、キシロース、ガラクトース、グルコース、ラムノースが検出された。
2. 底層部で発生したメタロゲニウム粒子は多糖マトリクスに付着した状態で観察された。これらの結果から、上層部で発生した植物プランクトンが湖底に沈降し、多糖の供給源としてメタロゲニウム粒子生成に関与していることが示唆された。
3. 本研究では、メタロゲニウム粒子形成能をもつマンガン酸化細菌Bosea sp. BIWAKO-01株をモデル生物として扱ってきた。2016年7月から2017年2月の期間、水深90 mで採水した水試料及びその直下の底質を対象として、16S rRNA遺伝子アンプリコン解析による真正細菌叢の調査を行った。両試料とも調査期間を通じて細菌叢に大きな変動はなく、Thermomarinilinea属、Desulfobacteraceae科、Anaeromyxobacter属などに近縁の嫌気性細菌が主要な細菌群として検出された。一方でBosea属細菌はほとんど検出されなかった（シーケンス検出率0.01％以下）。嫌気性細菌が優占する水深90 m付近では好気性のBosea属は生息していないと推察された。
4. 3年間の研究成果について、①BIWAKO-01株によるメタロゲニウム粒子生成の分子機構、②琵琶湖底層部におけるメタロゲニウム粒子生成の生成機構、及び③メタロゲニウム粒子生成をもたらす琵琶湖底層部環境の質的評価の観点から総括した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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