| 研究課題/領域番号 |
17K12815
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
墨 泰孝 中部大学, 応用生物学部, 助教 (80757922)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 土壌微生物 / 土壌汚染 / 炭素循環 |
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| 研究実績の概要 |
一過性の攪乱処理としてクロロホルム燻蒸処理、中期的な攪乱処理として農薬添加処理、長期的な攪乱処理として銅添加処理をそれぞれ実施した微生物の種多様性が異なる黒ぼく土の分析を、昨年度に引き続いて実施した。具体的には、培養開始後180日間経過した土壌試料について、これまでの土壌試料と同様に、各種酵素活性試験（β-Dグルコシダーゼ活性、ホスファターゼ活性、プロテアーゼ活性）、16S rDNAおよび18S rDNAを標的とした細菌と糸状菌の群集構造解析、Biolog plateを用いた微生物群集の機能的多様性評価試験、銅の形態分析や細菌数、糸状菌数の計数を行った。
180日間の培養によって、種多様性の高い土壌試料（10^1, 10^4）のホスファターゼ活性が攪乱処理区においてもコントロールと同程度まで回復するなど、土壌微生物群集の種多様性と酵素活性に関わる微生物群集機能の間に相関が認められた。また、Biolog plateを用いた微生物群集の機能的多様性評価試験においても、攪乱処理の有無に関わらず、種多様性が高い土壌試料ほど炭素基質資化性に関わる機能の回復が早いことが示唆された。以上の結果から、炭素基質の資化性等、土壌微生物群集が担う一部の機能については、種多様性が影響を及ぼすことが示された。その一方で、これまでの試験では種多様性と攪乱に対するレジリエンスの間に一定の傾向がみられなかった項目もあった。これらの項目については、今後実施する機能性遺伝子の種類や発現量との関係を調査し、種多様性との関係性について検討を行う予定である。
また、上記の黒ぼく土の分析に加えて、灰色低地土の分析試料の調製と培養を実施した。現在120日目までの培養が終了しており、培養が終了した土壌試料から順次黒ぼく土と同様の分析試験を実施している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
今年度実施予定する予定であった酵素遺伝子DNA、RNAの条件検討が難航しており、予備試験が終了できていない。酵素遺伝子の定量は、酵素生産微生物数と酵素発現量の関係性を明らかにする上で重要な調査項目であるため、早急にPCR条件を確立し、試料の分析を実施する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．各条件で培養を行った灰色低地土について、黒ぼく土と同様に、各種酵素活性試験（β-Dグルコシダーゼ活性、ホスファターゼ活性、プロテアーゼ活性）、16S rDNAおよび18S rDNAを標的とした細菌と糸状菌の群集構造解析、Biolog plateを用いた微生物群集の機能的多様性評価試験、銅の形態分析や細菌数、糸状菌数の計数を実施する。
２．酵素遺伝子DNA、RNAのPCR条件を確立し、各酵素遺伝子の定量を実施する。
３．以上１、２の結果から、酵素活性および酵素生産微生物群集のレジリアンスの特徴を明らかにし、攪乱後の酵素活性の多寡が、酵素生産微生物数の変動によるのか、それとも酵素発現量に依存するのかを精査する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額は、機能性遺伝子の分析を行うための分析キットのための予算である。本来、平成30年度中に予備試験を終了して実際の土壌試料の分析を実施する予定であったが、現時点で予備試験が終了せず、分析の実施が遅れたため、研究予算を繰り越すこととなった。繰り越した予算は、当初の目的の通り、来年度実施する機能性遺伝子の分析試験で使用する予定である。
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