2018 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of freshwater cyanobacteria capable of fixing nitrous oxide and elucidation of their ecophysiology
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17K20061
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
細見 正明 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90132860)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 淡水産シアノバクテリア / 亜酸化窒素 / 15Nトレーサー / フローサイトメーター / Nostoc属 / N2O固定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度、河川水を植種して嫌気条件下で培養を経て単離に成功したNostoc属に帰属するシアノバクテリアのN2O固定化性能について評価を行った。N2Oの取り込みが淡水産シアノバクテリアに共通する生理学的特性であるかを確認するために、15Nトレーサー法によりN2Oをラベルし、細胞内に取り込まれた15Nを定量した。単離したシアノバクテリアに加え、カルチャーコレクションにある一部の淡水産シアノバクテリアでもN2Oの取り込みが確認された。窒素に関する物質収支をとったところ、これらのシアノバクテリアのN2O固定量は極めて小さいことが明らかになった。また、N2存在下ではN2Oの取り込みは制限されるため、N2とN2Oは細胞内に取り込まれる窒素源として競合することが示唆された。
次に、N2O固定化性能の高いシアノバクテリア採取を目指した。N2Oを連続供給しているバイオリアクターの出口に形成されたバイオフィルムからシアノバクテリアの獲得を目指した。微生物叢解析により、未培養シアノバクテリアの優占化を確認した。また、バイオマス中に存在し、顕微鏡下でクロロフィル由来の自家蛍光を有する球状の微生物群や、糸状性の微生物群をターゲットとしてフローサイトメーターを利用して分離・培養を目指した。フローサイトメーターにより単一と考えられる細胞が分取できたものの、その後の継代培養が困難であった。新規シアノバクテリアの培養のためには、環境条件、培地組成などの詳細な検討が課題として残った。
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