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南北両極域に分布する微生物の系統地理学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11J30005
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物多様性・分類
研究機関国立遺伝学研究所 (2012)
広島大学 (2011)

研究代表者

中井 亮佑  国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2011年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード北極 / 南極 / 微生物 / 系統 / 生物地理
研究概要

本年度は、これまでに実施してきた南極湖底試料の生物相解析の結果を整理し、湖底の真核生物相を網羅的に記載報告した(Nakai et al., Polar Biology, 35,1495-1504,2012)。本論文により、南極湖底にはこれまで顕微鏡観察で報告されていた蘚苔類や藻類だけではなく、菌類や繊毛虫、さらにクマムシ、線虫、ワムシなどの微小動物が存在することを示した。また、高度に新規なために現時点では分類困難な真核生物系統の存在も明らかとなった。南極の湖沼生態系が、我々の想像する以上に多種多様な生物相の上に成り立っていることが分かったことは、今後の新たな発展方向として意義あるものと考えられる。また、二酸化炭素の固定に関わる酵素である炭酸固定酵素(RuBisco)遺伝子の由来系統を解析したところ、ラン藻のある種のRuBisCOは、分子系統樹内で汎存種から独立したクラスターを形成したことから(NakaietaL,Polar Biology, 35, 1641-1650, 2012)、南極環境下で独自の進化を遂げた固有種が存在する可能性が示された。さらに本年度は、昨年度までに分離培養された好塩性微生物や極小微生物の系統と分離源の情報を組み合わせた系統地理学的な解析も実施した。その結果、南極半島由来のMycoplana属菌株の16SrRNA遺伝子は、塩基配列データベース上のカナダ北極、スイスの高山、中国の氷河、および本株の分離源から遠く離れた他の南極湖沼由来の各配列と非常に高い相同性(99%以上)を示した。一方、他所由来の塩基配列との相同性は低かった(Nakai et al., Antarctic Science,in press)。これらの結果は未だ予察的なものであるが、寒冷生物圏にのみユニークな生物系統が存在することを示唆している。以上の研究成果の一部は、雑誌論文5件と学会発表6件で発表された。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 南極湖沼生態系から紐解く微生物の系統地理2013

    • 著者名/発表者名
      中井亮佑
    • 雑誌名

      日本微生物生態学会誌

      巻: 28 ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Phylogeographic analysis of filterable bacteria with special reference to Rhizobiales strains that occur at cryospheric habitats2013

    • 著者名/発表者名
      Nakai R, Shibuya E, Justel A, Rico E, Quesada A, Kobayashi F, Iwasaka Y, Shi G-Y, Amano Y, Iwatsuki T, Naganuma T
    • 雑誌名

      Antarctic Science

      巻: (in press) 号: 2 ページ: 219-228

    • DOI

      10.1017/s0954102012000831

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biogeographical note on Antarctic microflorae : endemism and cosmopolitanism.2013

    • 著者名/発表者名
      Jadoon WA, Nakai R, Naganuma T
    • 雑誌名

      Geoscience Frontiers

      巻: (in press) 号: 6 ページ: 633-646

    • DOI

      10.1016/j.gsf.2012.11.002

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diversity of RuBisCO gene responsible for CO_2 fixation in an Antarcticmoss pillar.2012

    • 著者名/発表者名
      Nakai R, Abe T, Baba T, Imura S, Kagoshima H, Kanda H, Kohara Y, Koi A, Niki H, Yanagihara K, Naganuma T
    • 雑誌名

      Polar Biology

      巻: 35 号: 11 ページ: 1641-1650

    • DOI

      10.1007/s00300-012-1204-5

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eukaryotic phylotypes in aquatic moss pillars inhabiting a freshwater lake in East Antarctica, based on 18S rRNA gene analysis.2012

    • 著者名/発表者名
      Nakai R, Abe T, Baba T, Imura S, Kagoshima H, Kanda H, Kohara Y, Koi A, Niki H, Yanagihara K, Naganuma T
    • 雑誌名

      Polar Biology

      巻: 35 号: 10 ページ: 1495-1504

    • DOI

      10.1007/s00300-012-1188-1

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microflorae of aquatic moss pillars in a freshwater lake, East Antarctica, based on fatty acid and 16S rRNA gene analyses2012

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Nakai, Takashi Abe, Tomoya Baba, Satoshi Imura, Hiroshi Kagoshima, Hiroshi Kanda, Atsuko Kanekiyo, Yuji Kohara, Akiko Koi, Keiko Nakamura, Takanori Narita, Hironori Niki, Katsuhiko Yanagihara, Takeshi Naganuma
    • 雑誌名

      Polar Biology

      巻: 35 号: 3 ページ: 425-433

    • DOI

      10.1007/s00300-011-1090-2

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高アルカリ泉に棲む炭酸塩形成微生物群集とその生物地球化学的意義2012

    • 著者名/発表者名
      中井亮佑、長沼毅
    • 雑誌名

      月刊地球総特集オマーンに湧出する高アルカリ泉から学ぶアルカリ環境の地球・生物資源科学

      巻: 390 ページ: 159-163

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 南極湖底に広がる「コケ坊主」の共在生物相の網羅的解析2013

    • 著者名/発表者名
      中井亮佑、阿部貴志、馬場知哉、柳原克彦、伊村智、鹿児島浩、神田啓史、小原雄治、仁木宏典、長沼毅
    • 学会等名
      第7回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      長浜
    • 年月日
      2013-03-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 南極湖底のコケ坊主生物圏における微生物の多様性2012

    • 著者名/発表者名
      中井亮佑、阿部貴志、馬場知哉、伊村智、鹿児島浩、神田啓史、小原雄治、仁木宏典、柳原克彦、長沼毅
    • 学会等名
      第13回極限環境生物学会年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-12-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Microfloral association for nitrogen cycling in an Antarctic moss pillar inferred from phylogenetic analyses2012

    • 著者名/発表者名
      Nakai R, Abe T, Baba T, Imura S, Kagoshima H, Kanda H, Kohara Y, Koi A, Niki H, Yanagihara K, Naganuma T
    • 学会等名
      XXXIV Symposium on Polar Biology
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-11-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] サイズ辺境に生息するナノ微生物の探索とゲノム解析2012

    • 著者名/発表者名
      中井亮佑
    • 学会等名
      第6回日本ゲノム微生物学会若手の会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2012-09-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 辺境微生物の多様性と系統進化2012

    • 著者名/発表者名
      中井亮佑
    • 学会等名
      育志賞研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-09-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 南極湖底に広がる「コケ坊主生物圏」の微生物が窒素サイクルに関与する可能性2012

    • 著者名/発表者名
      中井亮佑、阿部貴志、馬場知哉、伊村智、鹿児島浩、神田啓史、小原雄治、仁木宏典、柳原克彦、長沼毅
    • 学会等名
      第28回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      豊橋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Unsuspected eukaryotic diversity of aquatic moss pillars inhabiting a freshwater lake in East Antarctica, based on 18S rRNA gene analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Nakai, Takeshi Naganuma, Hiroshi Kagoshima, Hironori Niki, Yuji Kohara, Satoshi Imura, Hiroshi Kanda, Katsuhiko Yanagihara, Tomoya Baba, Takashi Abe
    • 学会等名
      XXXIII Symposium on Polar Biology
    • 発表場所
      東京、立川市
    • 年月日
      2011-11-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Potential microbial contribution to nitrogen cycling in an Antarctic moss pillar2011

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Nakai, Takeshi Naganuma, Hiroshi Kagoshima, Hironori Niki, Yuji Kohara, Satoshi Imura, Hiroshi Kanda, Katsuhiko Yanagihara, Tomoya Baba, Takashi Abe
    • 学会等名
      International Conference on Polar and Alpine Microbiology 2011
    • 発表場所
      リュブリャナ、スロベニア
    • 年月日
      2011-09-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/rnakai/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.an.jp/hubol/members/nakai.htm

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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