土壌微生物の細胞形態変化による低濃度基質利用機構の解明

• 研究課題/領域番号: 16K14874
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物栄養学・土壌学
• 研究機関: 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
• 研究代表者: 早津 雅仁 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 主席研究員 (70283348)
• 連携研究者: 藤谷 博嗣 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (50708617)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 硝化 / 耐酸性 / アンモニア酸化 / 低基質濃度 / アンモニア酸化細菌 / アンモニア利用 / 親和性 / 硝化菌 / 窒素動態

研究成果の概要

本課題では、硝化菌細胞凝集体は生育に不利な環境で生存能力が優れていることを示すことを目的とし、次の結果を得た。安定的に増殖するNitrosoglobus属のアンモニア酸化細菌凝集体には10％程度の従属栄養細菌が共存していた。Nitrosoglobus属新種の存在を明らかにし、それらが亜硝酸酸化菌・従属栄養細菌と細胞凝集体を形成し共存することを示した。酸性環境に適応したCOMAMMOX菌の存在を明らかにし、この菌は複数種の従属栄養菌と凝集体を形成していることを示した。これらの結果から硝化菌とある種の従属栄養菌は凝集体中で共存し劣悪な環境に適応していると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] 酸性土壌の硝化に関する新知見―耐酸性新属アンモニア酸化細菌の分離・特徴・機能― (2018)
  • 著者名/発表者名: 早津 雅仁、多胡 香奈子
  • 雑誌名: 土と微生物 巻: 72 号: 1 ページ: 14-21
  • DOI: 10.18946/jssm.72.1_14
  • NAID: 130006728895
  • ISSN: 0912-2184, 2189-6518
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of the Effects of Phenylhydrazine Hydrochloride and Dicyandiamide on Ammonia-Oxidizing Bacteria and Archaea in Andosols (2017)
  • 著者名/発表者名: Yang Wenjie、Wang Yong、Tago Kanako、Tokuda Shinichi、Hayatsu Masahito
  • 雑誌名: Frontiers in Microbiology 巻: 8 ページ: 2226-2226
  • DOI: 10.3389/fmicb.2017.02226
  • NAID: 120006626764
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An acid-tolerant ammonia-oxidizing γ-proteobacterium from soil (2017)
  • 著者名/発表者名: 3.Masahito Hayatsu, Kanako Tago, Ikuo Uchiyama, Atsushi Toyoda, Yong Wang, Yumi Shimomura,Takashi Okubo, Futoshi Kurisu, Yuhei Hirono, Kunihiko Nonaka, Hiroko Akiyama, Takehiko Itoh, Hideto Takami
  • 雑誌名: ISME Journal 巻: - 号: 5 ページ: 1130-114
  • DOI: 10.1038/ismej.2016.191
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 酸性土壌の窒素循環のミッシングリンクを解く：耐酸性新属アンモニア酸化細菌の分離・特徴・機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 早津雅仁
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会