渦鞭毛藻類と海洋細菌の共生系に関する分子生態学的研究

• 研究課題/領域番号: 15688006
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 水産学一般
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 浜崎 恒二 広島大学, 大学院生物圏科学研究科, 講師 (80277871)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円); 2005年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2004年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2003年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
• キーワード: 海洋細菌 / 渦鞭毛藻類 / 共生 / 16SrRNA / 海洋微生物 / DGGE / Alexandrium tamarense

研究概要

1.ゲノムライブラリー構築のターゲットバクテリアの選定:藻類細胞を1個ずつピックアップし、真正細菌のDNAと特異的に結合するプライマーを用いたPCR-DGGE法により16S rRNA遺伝子の多様性が解析され、各バンドの塩基配列決定後、系統解析がなされた。この手法により、培養株と共存する細菌の群集組成が明らかになると共に、自然環境中のAlexan drium細胞に付着・共生する細菌が初めて特定された。付着・共生細菌の群集組成は、浮遊細菌群集に対し特異なものであること、自然環境下と培養条件下で群集組成が全く異なること、藻類の生理状態や生息場所によってもその組成が大きく変化することが明らかになった。
2.共生細菌ゲノムライブラリー構築と、ターゲットバクテリアゲノムクローンの検出:藻類細胞から共生細菌に由来するDNAを選択的に分離する方法について検討し、有望な手法を見出した。この手法によって、藻類細胞から細菌由来DNAが得られること、これをゲノム増幅することが可能であることまで確認できた。時間的制約から共生細菌DNAのfosmidライブラリーを構築するには至らなかったが、技術的には十分可能なレベルに達した。
3.共生細菌の局在位置の特定:真正細菌の16S rRNA遺伝子に特異的なオリゴプローブを用いて、CARD-FISH法による蛍光顕微鏡観察を行った結果、細胞内に複数の細菌様粒子が確認された。
以上の関連成果は、国内外の学会、ワークショップ、セミナー(平成17年度日本水産学会大会、第21回日本微生物生態学会大会、平成17年度日本海洋学会秋季大会、第2回水圏微生物生態学箱根国際ワークショップ、米国陸水海洋学会欧州大会、日仏ワークショップ、スロベニア国立生物学研究所特別セミナー)において発表し、一部は学術論文として国際誌への投稿を準備中である。