嫌気生態系におけるfree-living protozoa群集の多様性と機能

• Project/Area Number: 15657006
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Ecology/Environment
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 村瀬 潤 名大, 生命農学研究科, 助手 (30285241)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000); Fiscal Year 2003: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 嫌気生態系 / 原生動物 / 水田土壌 / 繊毛虫 / 18SrDNA

Research Abstract

嫌気環境の自由生活性原生動物(free-living protozoa)の多様性と機能を明らかにすることを目的として以下の研究を行った。愛知県安城農業技術センターより採取した水田土壌(黄色土)に稲ワラを添加して湛水状態とし、無酸素ガス加圧注入装置を用いて嫌気的に培養した。比較のために同様に稲ワラを添加して畑状態で好気的に培養した水田土壌を用意した。培養後、出現する原生動物を顕微鏡観察により確認・同定を行った。好気条件では、培養翌日から多様な原生動物群集が出現したが、嫌気条件では原生動物はほとんど観察されなかった。しかしながら、メタン生成が活発になった培養約10日後から、繊毛虫Metopus sp.が観察された。この原生動物は、これまで灰色低地土を用いた同様の研究においても確認されており、嫌気的水田土壌における優占種である可能性が示唆された。その他にも、Bodo sp.と思われるものを含め数種の鞭毛虫および繊毛虫が稲ワラの分解が盛んな培養1ヶ月後まで確認された。観察された原生動物はいずれも好気的土壌では検出されず、嫌気環境に特異的な原生動物群集が形成されていることが示された。
ライブラリーデータから繊毛虫・鞭毛虫の18SrDNAをPCR増幅するためのプライマーの検討を行い、土壌DNAから原生動物を含む18SrDNAを増幅する条件を確立した。また、水田土壌各部位から抽出したDNAより18SrRNA遺伝子の部分配列をPCR増幅し、変性剤濃度勾配電気泳動(DGGE)真核生物群集の解析を行った。一部のDNA断片について塩基配列の決定を行ったところ、原生動物(微胞子虫)に近縁であることが示され、本法の有用性が確認された。