比較メタゲノミクスによる土壌微生物性解析の基盤構築

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22248038
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境農学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 妹尾 啓史 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40206652)
• 研究分担者: 太田 寛行 茨城大学, 農学部, 教授 (80168947)
• 連携研究者: 服部 正平 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (70175537) ; 信濃 卓郎 (独)農業・食品産業技術総合研究機構, 東北農業研究センター 農業放射線研究 センター, センター長 (20235542) ; 南澤 究 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (70167667) ; 大塚 重人 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (10313074) ; 橋本 知義 (独)農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター, 上席研究員 (90343946) ; 楊 宗興 東京農工大学, 農学研究院, 教授 (50260526)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 生物環境 / 土壌メタゲノミクス / 土壌環境再生 / 窒素循環 / 水田土壌

研究概要

新しいDNA塩基配列解読技術を用いて、土壌生態系にどのような微生物が存在してどのような役割を果たしているのかを明らかにすることを試みた。水田土壌の解析では土壌の還元反応や窒素循環に関わる新たな微生物群が見出された。三宅島の2000年噴火被災土壌の解析では、火山災害に対する土壌微生物生態系の「回復力」が明らかにされ、液状きゅう肥連用畑地の解析では、家畜糞尿の農地還元が及ぼす土壌の窒素負荷に対する微生物遺伝子の詳細な応答性が明らかにされた。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of early bacterial communities on volcanic deposits on the Island of Miyake (Miyake-jima) (2012)
  • 著者名/発表者名: Reiko Fujimura, Yoshinori Sato, Tomoyasu Nishizawa, Kenji Nanba, Kenshiro Oshima, Masahira Hattori, Takashi Kamijo and Hiroyuki Ohta
  • 雑誌名: Japan: a 6-year study at a fixed site, Microbes and Environments 巻: 27 ページ: 19-29
  • DOI: DOI:10.1264/jsme2.ME11207
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complete genome sequence of Leptospirillum ferrooxidans strain C2-3 isolated from fresh volcanic ash deposit on the island of Miyake (2012)
  • 著者名/発表者名: Reiko Fujimura, Yoshinori Sato, Tomoyasu Nishizawa, Kenshiro Oshima, Seok-Won Kim, Masahira Hattori, Takashi Kamijo and Hiroyuki Ohta
  • 雑誌名: Japan, Journal of Bacteriology 巻: 194 ページ: 4122-4123
  • DOI: DOI:10.1128/​JB.00696-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] 農業環境分野へのメタゲノム解析の展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤英臣、石井聡、妹尾啓史
  • 雑誌名: 日本水産学会誌 巻: 77巻 ページ: 254
  • DOI: DOI:10.2331/suisan.77.254
  • 査読あり
• [雑誌論文] 初成土壌環境における微生物-三宅島土壌 生態系再生のメカニズムを探る- (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤村玲子、佐藤嘉則、難波謙二、 太田寛行
  • 雑誌名: 日本生態学会誌 巻: 61巻 ページ: 211-218
  • 査読あり
• [学会発表] メタゲノム・メタトランスクリプトーム解析法を用いた水田土壌微生物群集の構造と機能の網羅的解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤英臣、石井聡、白鳥豊、大島健志朗、大塚重人、 服部正平、 妹尾啓史
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会大会 第 4回日韓微生物生態シンポジウム
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学、豊橋市
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] メタゲノム解析から明らかにされた三宅島初成土壌微生物生態系の遷移 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤村玲子,金錫元,佐藤 嘉則,須田亙,西澤 智康,大島健志朗,服部正平,上條隆志,太田寛行
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学、豊橋市
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] スラリー長期連用圃場における土壌微生物生態系のメタゲノム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川美友紀,藤村玲子,新美洋,橋本知義,金錫元,須田亙,大島健志朗,服部正平,太田寛行
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学、豊橋市
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] メタゲノム 解析法を用いた水田土壌微生物群集の構造と機能の網羅的解明-メタゲノム解析から 見えた脱窒反応に関与する新たな微生物群集構造- (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤英臣、石井聡、白鳥豊、大島健志郎、大塚重人 、服部正 平 、妹尾啓史
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会 2012 年度鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取大学、鳥取市
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] Effect of vegetation cover on bacterial diversity of volcanic deposits in Miyake-jima (2012)
  • 著者名/発表者名: Yong Guo, Reiko Fujimura, Yoshinori Sato, Wataru Suwata, Kenshiro Oshima, Masahira Hattori, Takashi Kamijo, Hiroyuki Ohta
  • 学会等名: Japan, 日本土壌肥料学会2012年度鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取大学、鳥取市
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] Bacterial community of the fresh volcanic deposits on barren land, grassland, and woodland in the Island of Miyake, Japan, as revealed by pyrosequencing-based analysis of 16S rRNA genes (2012)
  • 著者名/発表者名: Yong Guo, Reiko Fujimura, Yoshinori Sato, Kenshiro Oshima, Masahira Hattori, Takashi Kamijo, Hiroyuki Ohta
  • 学会等名: 14th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: コペンハーゲン、デンマーク
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] Metagenomic analysis uncovered novel structure of microbial communities involved in denitrification in paddy soil (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideomi Itoh, Satoshi Ishii, Yutaka Shiratori, Kenshiro Oshima, Shigeto Otsuka, Masahira Hattori and Keishi Senoo
  • 学会等名: 14th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: コペンハーゲン、 デンマーク
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] メタゲノム解析から見えた土壌圏の一酸化二窒素還元に関与する新たな微生物群集構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤英臣、石井聡、大島健志郎、 大塚重人 、服 部正平 、妹尾啓史
  • 学会等名: 日本土壌微生物学会2012年度神戸大会
  • 発表場所: 神戸大学、神戸市
  • 年月日: 2012-06-23
• [学会発表] Metagenomicand metatranscriptomic analysis of microbial communities in rice paddy soil (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideomi Itoh and Keishi Senoo
  • 学会等名: Japan-China International Symposium of Biotechnology onAgriculture and Environment
  • 発表場所: 東京大学、東京
  • 年月日: 2012-05-13
• [学会発表] 水田土壌微 生物群集のメタトランスクリプトーム解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤英臣、石井聡、大島健志朗、白鳥豊、 大 塚重人、服部正 平 、妹尾啓史
  • 学会等名: 第6回日本ゲノム微生物学会年会(東京)
  • 発表場所: 立教大学、東京
  • 年月日: 2012-03-11
• [学会発表] メタゲノ ム解析による水田脱窒機構の解明、農業環境 技術研究所公開セミナー (2011)
  • 著者名/発表者名: 妹尾啓 史 、吉田愛美、伊藤英臣
  • 学会等名: 微生物ゲノム情報の活用による温室効果ガス研究の新展開
  • 発表場所: つくば国際会議場、つくば市
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] 三宅島 2000 年噴火堆積物から分離された鉄 酸化細菌 Leptospirillum ferrooxidans C2-3 株の ゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤村玲子,佐藤嘉則,細川研,西澤智康, 大島健志朗,服部正平,上條隆志,太田寛行
  • 学会等名: 日本土壌微生物学会2011年度大会
  • 発表場所: 鳴子公民館、大崎市
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] Analysis of bacterial community in early stage of soil ecosystem after the 2000 volcanic eruption in Miyake-jima Island, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Yong Guo, Reiko Fujimura, Ken Hosokawa, Yoshinori Sato, Tomoyasu Nishizawa , TakashiKamijo and Hiroyuki Ohta
  • 学会等名: 第26回日本微生物生態学会大会(つ くば)
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] 三宅島 2000 年噴火火山灰堆 積物における初成土壌微生物生態系のメタゲノム解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤村玲子,金錫元,郭永,佐藤嘉則,細川 研,須田亙,大島健志朗,服部正平,上條隆志,太田寛行
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第27回大会
  • 発表場所: 京都大学、京都市
  • 年月日: 2011-10-09
• [学会発表] Metagenomic analysis of microbial succession on fresh volcanic ash deposits in the Island of Miyake (2011)
  • 著者名/発表者名: Reiko Fujimura, Seokwon Kim, Yong Guo, Yoshinori Sato, Ken Hosokawa, Wataru Suda, Erika Iioka, Kenshiro Ohshima, Masahira Hattori, Takashi Kamijo and Hiroyuki Ohta
  • 学会等名: Japan, 20th International Symposium on Environmental Biogeochemistry
  • 発表場所: イスタンブール工科大学,イスタンブール
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] ACTIVEBACTERIAL AND ARCHAEAL COMMUNITIES RESPONDED TO WATERLOGGING OR DRAINAGE IN RICE PADDY SOIL, AS REVEALED BY COMPARATIVE LARGE-SCALE CLONE LIBRARY ANALYSIS (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideomi Itoh, Satoshi Ishii, Yutaka Shiratori, Kenshiro Oshima, Shigeto Otuka, Masahira Hattori, and Keishi Senoo
  • 学会等名: International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
  • 発表場所: 札幌国際会議場、札幌
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Relationship between development of bacterial community and vegetation succession on early soil ecosystem in the Island of Miyake, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: 郭永,藤村玲子,細川研,佐藤嘉則,西澤智康 , 上條隆志 , 太田寛行
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会 2011 年度つくば大会
  • 発表場所: 筑波大学、つくば市
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] Seasonal transition of active microbial communities in rice paddy soil, as revealed by metatranscriptomic approach (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideomi Itoh, Satoshi Ishii, Kenshiro Oshima, Yutaka Shiratori, Shigeto Otsuka, Masahira Hattori, and Keishi Senoo
  • 学会等名: 11th Conference on Bacterial Genetics and Ecology
  • 発表場所: Corfu, ギリシャ
  • 年月日: 2011-06-01
• [学会発表] Phylogenic andmetabolic analysis of microbial communities in paddy soil through comparative metagenomics (2010)
  • 著者名/発表者名: Hideomi Itoh, Satoshi Ishii, Kenshiro Oshima, Yutaka Shiratori, Shigeto Otuka, Masahira Hattori, and Keishi Senoo
  • 学会等名: Soil Metagenomics 2010
  • 発表場所: Braunschweig, Germany
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 水田土壌のメタゲノム解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤英臣、石井聡、大島健志朗、白鳥豊、 大 塚重人、服部正 平 、妹尾啓史
  • 学会等名: 第26回日本微生物生態学 会大会(つくば)
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] 農業環境分野へのメタゲノム解析の展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 妹尾啓 史 ・石井聡・伊藤英臣
  • 学会等名: 日本水産学会2010 年度秋季大会シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Characterization of soil microbial community in the early soil ecosystem in Miyake Island, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Yong Guo, Reiko Fujimura, Ken Hosokawa, Yoshinori Sato, Tomoyasu Nishizawa, Takashi Kamijo, and Hiroyuki Ohta
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2010年度札幌大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] MICROBIAL COMMUNITY STRUCTURE IN VOLCANICDEPOSITS WITH DIFFERENT SUCCESSION STAGES OF VEGETATION RECOVERY IN MIYAKE ISLAND, JAPAN (2010)
  • 著者名/発表者名: Yong Guo, Reiko Fujimura, Ken Hosokawa, Yoshinori Sato, Tomoyasu Nishizawa, Takashi Kamijo, and Hiroyuki Ohta
  • 学会等名: 13th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Seattle, WA, USA
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] NITROGEN FIXATION BY IRON-OXIDIZING BACTERIA DURING EARLY ECOSYSTEM DEVELOPMENT ON MIYAKE-JIMA (2010)
  • 著者名/発表者名: Reiko Fujimura, Yoshinori Sato, Tomonori Sugawara, Ken Hosokawa, Tomoyasu Nishizawa, Kenji Nanba, Takashi Kamijo, Bill Holben and Hiroyuki Ohta
  • 学会等名: JAPAN, 13th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Seattle, WA, USA
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] SEASONAL TRANSITION OF BACTERIA, ARCHAEA, AND EUKARYOTE COMMUNITIES ALONG REDOX POTENTIAL CHANGES IN RICE PADDY SOIL (2010)
  • 著者名/発表者名: Hideomi Itoh, Yutaka Shiratori, Satoshi Ishii, Shigeto Otsuka, Keishi Senoo
  • 学会等名: 13th International Symposium on Microbial Ecology
  • 発表場所: Seattle, WA, USA
  • 年月日: 2010-08-25
• [図書] 水田土壌のメタゲノム解析、In メタゲノム解析技術の最前線 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊藤英臣、石井聡、妹尾啓史
  • 総ページ数: 215-221
  • 出版者: シーエムシー出版