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土壌の移植メタゲノム:土壌ノトバイオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 16K18665
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関東北大学

研究代表者

加藤 広海  東北大学, 生命科学研究科, 助教 (90727265)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード土壌 / 細菌叢形成 / 微生物移植 / 褐色森林土 / 黒ボク土 / 移動性細菌 / 難培養性細菌 / Swarming / ノトバイオロジー / Verrucomicrobia / 細菌叢遷移 / Betaproteobacteria / 微生物 / 土壌学 / 生態系修復・整備 / 環境変動 / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化
研究成果の概要

本研究では土質の異なる2種類の土壌(褐色森林土と黒ボク土)において微生物移植実験を行なうことで、菌叢形成プロセスへの物理化学的/生物学的因子を定量的に評価することを目的とした。移植した微生物集団に関わらず、定着した細菌叢は黒ボク土含有率が高いほど、(1)生菌数が高くなる、(2)放線菌群の占める割合が高くなる、などの傾向が観察され、細菌叢形成における物理化学的因子の強い影響が示された。また菌叢形成における初期優占細菌には、他細菌への生育促進効果を有する細菌株が存在することから、これら初期優占細菌が後の菌叢形成過程にとって重要である可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

土壌微生物叢が示す安定性は、土壌改良やバイオオーギュメンテーション等、人間が望んだ菌叢へと変化させる技術に対しては大きな障壁となっている。人間社会において土壌機能を有効的かつ持続的に活用するためには、土壌微生物叢が土壌の物理化学的性質とどのような因果関係にあるか、微生物叢の構造を任意に変化させるために必要な要素は何なのか、を解明する必要がある。本研究で得られた成果は、これら問題に対して基盤となる情報を提供するとともに、将来的に土壌菌叢誘導技術への応用にも期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Suppression of substrate inhibition in phenanthrene-degrading Mycobacterium by co-cultivation with a non-degrading Burkholderia strain.2019

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Ogawa, Hiromi Kato, Kouhei Kishida, Eikichi Ichihashi, Taichiro Ishige, Hirofumi Yoshikawa, Yuji Nagata, Yoshiyuki Ohtsubo, Masataka Tsuda
    • 雑誌名

      Microbiology

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 625-637

    • DOI

      10.1099/mic.0.000801

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 汚染物質分解コンソーシアムにおけるキープレイヤーとオーディエンス2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 広海,小川なつみ,津田 雅孝,永田 裕二
    • 雑誌名

      環境バイオテクノロジー学会誌

      巻: 18 ページ: 15-20

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土壌細菌叢のノトバイオロジー2018

    • 著者名/発表者名
      加藤広海
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 2 ページ: 107-109

    • NAID

      40021807676

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Establishment of plasmid vector and allelic exchange mutagenesis systems in a mycobacterial strain that is able to degrade polycyclic aromatic hydrocarbon.2018

    • 著者名/発表者名
      Kishida K, Ogawa N, Ichihashi E, Kato H, Nagata Y, Ohtsubo Y, Tsuda M.
    • 雑誌名

      Bioscience, biotechnology, and biochemistry

      巻: 82 号: 7 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1445522

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isotopic Fractionation of Sulfur in Carbonyl Sulfide by Carbonyl Sulfide Hydrolase of <i>Thiobacillus thioparus</i> THI1152017

    • 著者名/発表者名
      Ogawa T, Hattori S, Kamezaki K, Kato H, Yoshida N, Katayama Y.
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 32 号: 4 ページ: 367-375

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME17130

    • NAID

      130006286302

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 土壌細菌叢メタゲノムの時間的変動2017

    • 著者名/発表者名
      加藤広海,津田雅孝
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 68 ページ: 160-164

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comparison of the complete genome sequences of four γ-hexachlorocyclohexane-degrading bacterial strains: insights into the evolution of bacteria able to degrade a recalcitrant man-made pesticide.2016

    • 著者名/発表者名
      Tabata M, Ohhata S, Nikawadori Y, Kishida K, Sato T, Kawasumi T, Kato H, Ohtsubo Y, Tsuda M, Nagata Y.
    • 雑誌名

      DNA Res.

      巻: 6 号: 6 ページ: 581-599

    • DOI

      10.1093/dnares/dsw041

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mycobacterium sp. EPa45株におけるフェナントレン分解関連遺伝子群の転写解析2019

    • 著者名/発表者名
      市橋 永吉、小川 なつみ、加藤 広海、岸田 康平、野々山 翔太、永田 裕二、大坪 嘉行、津田 雅孝
    • 学会等名
      第13回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フェナントレン分解細菌Mycobacterium sp. EPa45株の生育阻害因子の解析2019

    • 著者名/発表者名
      堀川慧太、池内倫子、小川なつみ、加藤広海、大坪嘉行、永田裕二、津田雅孝
    • 学会等名
      第13回日本ゲノム微生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 異なる土壌間における微生物集団の移植実験2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 広海、津田雅孝、永田裕二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 難培養性細菌の培養における細胞外多糖の重要性2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 紳八、加藤 広海、永田 裕二、大塚 重人、大坪 嘉行、津田 雅孝
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人工汚染化土壌からの有機塩素殺虫剤分解酵素遺伝子取得の試み2019

    • 著者名/発表者名
      蘇立俊、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細菌間の接近と拡散が有機塩素系殺虫剤の分解コミュニティに与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      羽賀千晃、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アルコールデヒドロゲナーゼAdhX遺伝子依存的貧栄養環境適応機構の普遍性2019

    • 著者名/発表者名
      酒井洋範、稲葉慎之介、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 土壌細菌叢の形成プロセスにおける再現性2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 広海、森 宙史、黒川 顕、津田 雅孝、永田 裕二
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Construction of Efficient Organochlorine Pesticide Degraders by Using an Artificial Gene Cluster2018

    • 著者名/発表者名
      Lijun Su, Hiromi Kato, Yoshiyuki Ohtsubo, Masataka Tsuda, Yuji Nagata
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機塩素系農薬の分解細菌コミュニティを構成する細菌間の関係性2018

    • 著者名/発表者名
      羽賀千晃、加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝,永田裕二
    • 学会等名
      第36回農薬環境科学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環境汚染物質の分解細菌コミュニティにおける非分解菌コロニーの分解菌コロニーへの接近現象2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 広海、大坪 嘉行、津田 雅孝、永田 裕二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 土壌由来難培養性細菌の単離及び易培養性細菌との共存関係2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 紳八、加藤 広海、永田 裕二、大塚 重人、大坪 嘉行、津田 雅孝
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 難分解性有機塩素系殺虫剤の分解細菌コミュニティにおける非分解菌の役割2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 広海、大坪 嘉行、津田 雅孝、永田 裕二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機塩素系殺虫剤γ-hexachlorocyclohexane分解コミュニティのメタゲノム解析2017

    • 著者名/発表者名
      加藤広海、大坪嘉行、津田雅孝、永田裕二
    • 学会等名
      第11回日本ゲノム微生物学会年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県藤沢市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 利用する:汚染物質分解コンソーシアムにおける非分解菌の役割2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 広海,小川 なつみ,大坪 嘉行,永田 裕二,津田 雅孝
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 再構築された土壌微生物群集の超長期培養2016

    • 著者名/発表者名
      加藤広海、渡来直生、森宙史、大坪嘉行、永田裕二、黒川顕、津田雅孝
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第31回大会
    • 発表場所
      横須賀市文化会館(神奈川県横須賀市)
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Robustness of soil microbiome against chemical disturbance2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Kato, Masataka Tsuda
    • 学会等名
      The 8th Asian Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      National Taiwan University (Taipei, Taiwan)
    • 年月日
      2016-09-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] DNA Traffic in the Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nagata, Hiromi Kato, Yoshiyuki Ohtsubo, Masataka Tsuda, et al.
    • 総ページ数
      278
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811334115
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] NGSアプリケーション メタゲノム解析実験プロトコール2016

    • 著者名/発表者名
      加藤広海,津田雅孝 ,他(共著)
    • 総ページ数
      229
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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