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シベリア湿地帯からの温室効果ガス・メタン放出評価のための土壌微生物生態解析

研究課題

研究課題/領域番号 13680640
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
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

大橋 晶良  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70169035)

研究分担者 荒木 信夫  長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教授 (30193072)
原田 秀樹  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70134971)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード地球温暖化 / FISH法 / 高感度検出 / メタン / 微生物 / シベリア / DIG抗体 / 土壌
研究概要

シベリア湿地土壌サンプルにFISH法を適用した場合、極限的な環境に生息している微生物群はRNA含量が少ないために、従来のFISH法では十分な輝度が望めなく、適用はむずかしいことがこれまでの研究で分かった。そこで本研究ではRNA含量が少ない微生物に対しても適用可能な高感度のFISH法を開発し、シベリア湿地帯からの温室効果ガス・メタン放出を評価するための土壌微生物生態を解析することを目的としている。
蛍光標識の代わりに抗DIG-アルカリフォスファターゼ(AP)標識等の酵素をプローブに付加して使用すれば、高感度に微生物を検出することが可能と考えられた。しかし、この手法をリゾチーム処理した大腸菌に適用したが、検出はできるものの、高感度までには至らなかった。また、メタン生成細菌などへの適用に対してプローブの浸透性が問題であり、凍結・融解法などの種々の方法で試みたものの、まだプローブを浸透させるまでには至っていない。
そこで、より高感度な検出が可能であるCARD-FISH法を用いて、微生物を検出するための手法について検討を行った。CARD-FISH法適用のためには、標的微生物の細胞壁を適切に処理し、酵素を菌体内に浸透させる必要がある。メタン生成古細菌の代表的細胞壁構造(シュードムレイン、Sレイヤー、メタノコンドロイチン、シース)をもつ6種の純菌を選択し、それぞれについて細胞壁処理方法の検討を行ったところ、Sレイヤー、メタノコンドロイチンは無処理で検出することができ、シュードムレイン、シースはそれぞれの細胞壁に対して特異的に働く酵素を用いることで検出が可能となった。
純菌で得られた知見をもとに、環境サンプルへの適用を試みたところ、ARC915プローブに反応するメタン生成古細菌と思われる微生物を高感度に検出することができ、さまざまな環境中からメタン生成古細菌を検出することが可能であることが示唆された。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] 久保田健吾, 大橋晶良, 原田秀樹: "Tyramide Signal Amplificationによるメタン生成古細菌の検出"土木学会年次講演概要集. 57, No.7. 280 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保田健吾, 大橋晶良, 原田秀樹: "高感度FISH法による低16S rRNA含量微生物の検出"水環境学会年会講演概要集. 36. 302 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保田健吾, 大橋晶良, 原田秀樹: "高感度CARD-FISH法による16S rRNA含量の少ない環境微生物の検出"水環境学会年会講演概要集. 37. 423 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大橋晶良, 福田江津子, 原田秀樹: "リアルタイムPCR法によるメタン生成古細菌の定量および各種消化汚泥のメタン生成活性評価への適用"水環境学会年会講演概要集. 37. 285 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大橋晶良, 福田江津子, 原田秀樹: "低活性な汚泥における回分試験からの比活性値評価図解法"水環境学会誌. 26, No3. 167-170 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Ohashi, E. Fukuda, H. Harada: "Graphical Estimation of Specific Biological Activity on Sludge with Low Biodegradability by Batch Test and New Analytical Method"Journal of Japan Society on Water environment. 26. 167-170 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kubota, A. Ohashi, H. Harada: "Identification of Low 16S rRNA Content Microbes in Environments by Fluorescence in situ Hybridization Combined with Catalyzed Reporter Deposition."Proceeding of Annual Conference of Japan Society on Water environment. Kumamoto. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Ohashi, E. Fukuda, H. Harada: "Evalution of Methane Production Activity of Didested Sludge Based on Methanogens Quanitified by Real-time PCR."Proceeding of Annual Conference of Japan Society on Water environment. Kumamoto. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Maki, H. Imachi, Y. Sekiguchi, A. Ohashi, H. Harada: "Attempts at Cultivation of Novel Methanogens by Using Anaerobic, Syntrophic Enrichment Cultures with Molecular Approaches."Proceeding of Annual Conference of Japan Society on Water environment. Kumamoto. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kubota, A. Ohashi, H. Harada: "Identification of Low 16S rRNA Content Microbes in Environmments by High Sensitive Fluorescence in situ Hybridization."Proceeding of Annual Conference of Japan Society on Water environment. Okayama. (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 久保田健吾, 大橋晶良, 原田秀樹: "Tyramide Signal Amplificationによるメタン生成古細菌の検出"土木学会年次講演概要集. No.7 57. 280 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 久保田健吾, 大橋晶良, 原田秀樹: "高感度CARD-FISH法による16S rRNA含量の少ない環境微生物の検出"水環境学会年会. 37. 423 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋晶良, 福田江津子, 原田秀樹: "低活性な汚泥における回分試験からの比活性値評価図解法"水環境学会誌. 26,No3. 167-170 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋晶良, 福田江津子, 原田秀樹: "リアルタイムPCR法によるメタン生成古細菌の定量および各種消化汚泥のメタン生成活性評価への適用"水環境学会年会. 37. 285 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 久保田健吾, 大橋晶良, 原田秀樹: "高感度FISH法による低16SrNA含量微生物の検出"水環境学会年会講演概要集. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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