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土壌の汚染予防機能に関与する芳香族化合物分解遺伝子の多様性

研究課題

研究課題/領域番号 08680602
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境保全
研究機関名古屋大学

研究代表者

片山 新太  名古屋大学, 農学部, 助教授 (60185808)

研究分担者 豊田 剛己  名古屋大学, 農学部, 助手 (30262893)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1997年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1996年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード土壌微生物 / 群集構造 / 多様性 / 芳香族塩素化合物 / オキシゲナーゼ遺伝子 / PCR増幅反応 / バイオマーカー / 微生物分解 / 構造 / 基質資化性 / ファミリー遺伝子 / Biologプレート
研究概要

持続的農業の実現のために、農耕地土壌にかかるストレスを低減化し土壌微生物の多様性を維持する予防技術を開発することが必要不可欠であると考えられる。そこで本研究では、土壌微生物群衆の構造・多様性と土壌の持つ汚染予防機能の関係を明らかにすることを目的とした。
2年間の研究期間中、1年目では、主に土壌DNAの抽出方法の検討および微生物群集構造・多様性の解析方法の検討、および土壌中のオキシゲナーゼ遺伝子のPCR増幅用プライマーの設計を行った。2年目では、研究を計画した当初は知られていなかった新しい微生物群集構造の解析方法として、土壌脂肪酸組成、土壌キノン組成およびBiologプレート基質資化能も取り上げ、土壌DNAの解析(Tm法による解析および16SrRNAのPCR増幅産物の制限酵素断片長の多型性の解析)と合わせて行った。また、化学物質分解能を土壌の汚染予防機能の指標とみなし、ペンタクロロフェノールおよびクロロタロニル(2,4,5,6-tetrachloroisophthalonitrile)の二つのモデル化合物の分解能を施肥管理条件の異なる土壌を用いて調べた。更に、オキシゲナーゼ遺伝子のPCR増幅反応の検討を行った。以上の実験から、厩肥連用土壌では、微生物の多様性が高まり、特にグラム陽性高G+C含量の菌の割合が増えることが明らかにされた。また、厩肥連用土壌で芳香族塩素化合物の分解能が高まる、すなわち汚染予防機能が高まることが明らかにされた。しかし、その分解にはグラム陰性細菌あるいは糸状菌の寄与が大きく、必ずしも土壌全体の群集構造の変化とは一致しなかった。
本研究は、各種微生物群集構造解析法を用いて一つの土壌を解析した初めての例であり、土壌微生物学および環境化学の分野に大きく寄与するものである。また、各種方法で得られる結果が必ずしも一致しないなど、解析方法間での問題点もはじめて明らかにされた。また、群集構造全体と働きを担う微生物群が必ずしも一致せず、両者の解析の重要性が明らかにされた。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Fujimura, Y.et al.: "Bioavailability and biodegradation rate of DDT by Bacillusq B75 in the presence of dissolved lamic substances" Soil Science and Plant Nutrition. 42. 375-381 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mori, T.et al.: "Accelerated microbial degradation of chlorothalonil in soil amended with farmyard manure" Soil Science and Plant Nutrition. 42. 315-322 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katayama, A.et al.: "Ubiquitous capability to substitute chlorine of chlorothalonil in bacteria" Journal of Pesticide Science. 22. 12-16 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, K.et al.: "Effect of soil compaction on the microbial populations on melone and maize rhizoplane" Plant and Soil. 189. 91-96 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujimura, Y.et al.: "Estimation of DDT availability to DDT-degrading bacterium in soil by direct extraction method of bacterial cells" Chemosphere. 35. 335-341 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katayama, A.et al.: "Recovery size distribution and physiology of bacteria directly extracted from soil" Soil Science and Plant Nutrition. 44(印刷中). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujimura, Y., Kuwatsuka, S.and Katayama, A.: "Bioavailability and biodegradation rate of DDT by Bacillus sp. B75 in the presence of dissolved humic substances" Soil.Sci.Plant.Nutr.42. 375-381 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mori, T.Fujie, K.Kuwatsuka, S.and Katayama, A.: "Accelerated microbial degradation of chlorothalonil in soil amended wity farmyard manure" Soil.Sci.Plant.Nutr.42. 315-322 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katayama, A.Ukai, T.and Itoh, T.: "Ubiquitous capability to substitute chlorine of chlorothalonil in bacteria" J.Pesticide Sci.22. 12-16 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, K., Toyota, K.and Kimura, M.: "Effects of soil compaction on the microbial populations on melon and maize rhizoplane" Plant and Soil. 189. 91-96 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujimura, Y.and Katayama, A.: "Estimation of DDT availability to DDT-degrading baterium in soil by direct extraction method of bacterial cells" Chemosphere. 35. 335-341 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katayama, A.Kai, K.and Fujie, K.: "Recovery, size distribution and physiology of bacteria directly extracted from soil" Soil Sci.Plant Nutr.44(in printing). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujimura,Y.et al.: "Bioavailability and biodegradation rate of DDT by Bacillus sp.B75 in the presence of dissolved humic substances" Soil Science and Plant Nutrition. 42. 375-381 (1996)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Mori,T.et al.: "Accelerated microbial degradation of chlorothalouil in soil amended with farmyard manure" Soil Science and Plant Nutrition. 42. 315-322 (1996)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Katayama,A.et al.: "Ubiquitous copobility to sybstitute chlorine of chlorothalouil in bacteria" Journal of Pesticide Science. 22. 12-16 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda,K.et al.: "Effect of soil compaction on the microbial populations on the melone and maize rhizoplane" Plant and Soil. 189. 91-96 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Fujimura,Y.et al.: "Estimotion of DDT availability to DDT-degrading bacterium in soil by direct extraction methocl of bacterial cells" Chemosphere. 35. 335-341 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Katayama,A.et al.: "Recovery, size distribution and physiology of bacteria directly oxtracted from soil" Soil Science and Plant Nutrition. 44(印刷中). (1998)

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      1997 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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