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POD遺伝子をマーカーとする従属栄養硝化菌の検出法の開発と環境動態解析への適用

研究課題

研究課題/領域番号 17K00517
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関静岡大学

研究代表者

藤原 健智  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (80209121)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード硝化 / 窒素サイクル / 土壌 / 微生物 / 従属栄養性硝化 / POD / 子嚢菌 / 従属栄養硝化 / 細菌 / 土壌微生物 / 窒素循環 / 環境動態
研究成果の概要

ピルビン酸オキシム酸素添加酵素(POD)は従属栄養性微生物による硝化作用の中核を担う酵素である。設計したPOD遺伝子特異的プライマーを用い、様々な地点から採取した土壌DNAを鋳型としてPCR増幅を行った結果、得られた産物はすべて子嚢菌門の真核微生物であるBeauveria bassiana由来のPOD遺伝子であった。さらに組み換え体の作成や単離株を用いた培養実験を行うことにより、特に森林等の酸性土壌で活性が高いとされている従属栄養性硝化に、子嚢菌、特にB. bassianaが大きく関与してい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

降水量が多く森林に富む日本は、酸性土壌に広く覆われている。酸性土壌における硝化作用は従属栄養性の微生物の寄与が大きいことが知られている。ところが独立栄養性硝化の分子機構や微生物生態がよく理解されているのに対して、従属栄養性硝化に関してはほとんど不明なまま残されている。本研究によって、従属栄養性硝化微生物に関する生態学的な評価や生化学的分析が可能となった。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Florida Gulf Coast University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Nitrosococcus oceani Strain NS58, a Marine Ammonia-Oxidizing Gammaproteobacterium Isolated from Tokyo Bay Sediment2019

    • 著者名/発表者名
      Dohra H, Arai K, Urakawa H, Fujiwara T
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 8 号: 35 ページ: 1-3

    • DOI

      10.1128/mra.00923-19

    • NAID

      120006727110

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Glycerol Enhances Growth and Antimicrobial Properties of Two Selected Vibrio Bacteria Associated with the Coral Montipora digitata.2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen DT, Casareto BE, Ramphul C, Toyoda K, Suzuki T, Fujiwara T and Suzuki Y
    • 雑誌名

      Research Journal of Microbiology

      巻: 13 号: 3 ページ: 127-137

    • DOI

      10.3923/jm.2018.127.137

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Growth phenotype analysis of heme synthetic enzymes in a halophilic archaeon, Haloferax volcanii.2017

    • 著者名/発表者名
      Kosugi N, Araki T, Fujita J, Tanaka S, Fujiwara T.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12(12) 号: 12 ページ: e0189913-e0189913

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0189913

    • NAID

      120006606186

    • 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
  • [学会発表] 子嚢菌による従属栄養硝化2019

    • 著者名/発表者名
      金田悠太郎、藤原健智
    • 学会等名
      2019年度日本土壌微生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性硝化細菌によるN2O生成の酸性化への応答2019

    • 著者名/発表者名
      豊田栄、松井智哉、藤原健智、吉田尚弘
    • 学会等名
      2019年度日本地球化学会第66回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of the bacterial consortium associated with massive corals2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara T
    • 学会等名
      “Winners and losers on coral reefs on the wake of climate change”. University of Mauritius, Rep. Mauritius, March 15, 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高度好塩性アーキアHaloferax volcaniiにおけるヘム生合成経路の分析2018

    • 著者名/発表者名
      藤原健智、荒木琢磨、小杉直樹、小柳勇、田中達、藤田純平
    • 学会等名
      第19回極限環境生物学会2018年度大会(2018年12月8日~9日、くにびきメッセ・ 島根県松江市)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 好塩性アーキアの嫌気呼吸系を制御する転写因子群の網羅的機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      小栁勇、藤原健智
    • 学会等名
      第19回極限環境生物学会2018年度大会(2018年12月8日~9日、くにびきメッセ・ 島根県松江市)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 従属栄養硝化の鍵酵素であるPOD (pyruvic oxime dioxygenase) の分子的および生化学的性質2017

    • 著者名/発表者名
      辻野修平、上松千紗都、道羅英夫、藤原健智
    • 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
  • [学会発表] 好塩性アーキアにおける嫌気的呼吸の発現制御メカニズムの網羅的解析2017

    • 著者名/発表者名
      小柳勇、藤原健智
    • 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
  • [学会発表] Growth phenotype analysis of heme synthetic enzymes in a halophilic archaeon, Haloferax volcanii2017

    • 著者名/発表者名
      荒木琢磨、小杉直樹、藤田純平、田中達、藤原健智
    • 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
  • [学会発表] 様々な従属栄養性硝化菌に存在するピルビン酸オキシム酸素添加酵素の分子的性質の比較2017

    • 著者名/発表者名
      東祐一、辻野修平、清水遼、金田悠太郎、藤原健智
    • 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
  • [備考] 静岡大学理学部生物科学科藤原研究室HP

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~sbtfuji/TF-lab-J.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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