2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study of the impact of bacteriophages on the microbiota in aquaculture environments using metagenome analysis
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26660170
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐野 元彦 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (00372053)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 秀裕 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (20314635)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 海洋生態 / 海洋微生物 / ファージ / マリンゲノム / メタゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、クルマエビ養殖場のプランクトン・細菌・ウイルスをメタゲノム解析により分析し、沿岸養殖環境の微生物生態系におけるファージの細菌叢への影響を解明することを目的とした。
エビ養殖池飼育水から環境細菌のバクテリオファージを分離し、そのDNA配列を登録した。Tenacibaculum sp.のファージは、23万塩基以上の巨大なゲノムを持つ興味深いものであることが分かった。
メタゲノム解析を応用するため基礎的な検討を行い、DNA抽出にはCTAB法を用い、20mL程度のサンプルで実施可能なこと、また、サンプリングしてすぐに濾過・捕集を行うことが好ましいことが分かった。熊本県下のエビ養殖場で4日間の連続的なサンプリングを行い分析した結果、換水や日照などの影響と思われるの多少の変化はあったものの、プランクトン・細菌叢は概ね同様に推移した。また、異なる養殖場間では、ある程度のプランクトン・細菌叢の違いが検出できた。
以上のことから、本法によりエビ養殖池の微生物叢を再現性良く、ある程度の分解能をもって検出できることが示され、十分に微生物叢のモニタリングに使用できることが判明した。一方、ウイルスの検出では、多くの配列が得られるものの、ほとんどが不明な配列となり、Tenacibaculum sp.ファージは数リードが得られただけであった。プランクトンのウイルスが大多数を占めることが原因と推測された。ファージと宿主細菌の動態を検討するには、ファージのデータを精力的に整備し、細菌やプランクトンのリボゾーム遺伝子のような共通してPCR増幅できる配列部位を見出す必要があると思われる。
本研究により、今までほとんどブラックボックスであった養殖微生物環境をメタゲノム解析によりモニタリングすることが可能となり、培養できないものも含めた棲息微生物全体の内訳が把握できるようになった。今後、養殖における生産性が高く、疾病が発生しにくい微生物環境の解明が期待される。
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[Presentation] Metagenome monitoring of biological environment in shrimp culture pond2017
Author(s)
Yuki Midorikawa, Tsubasa Uchino, Yoshinori Nomura, Motoyuki Nakane, Mamoru Sameshima, Hidehiro Kondo, Ikuo Hirono, Matthura Labaiden, Sataporn Direkbusarakom, Goshi Kato and Motohiko Sano
Organizer
JSFS International Symposium on “Fisheries Science for the Future Generations
Place of Presentation
東京
Year and Date
2017-09-22 – 2017-09-24
Int'l Joint Research
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