2007 Fiscal Year Annual Research Report
土壌細菌DNAの総観的分子分類解析による環境診断法の展開
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18310009
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
伊藤 公紀 Yokohama National University, 大学院・工学研究院, 教授 (40114376)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
雨宮 隆 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 准教授 (60344149)
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| Keywords | 土壌細菌 / 鎖長多形 / DGGE / SSCP / 生態系 / 食物網 / DNA二次元電気泳動 / レジームシフト |
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| Research Abstract |
土壌細菌系は、土壌中で極めて重要な機能を担っている。そのキャラクタリゼーションは、環境汚染や環境回復に関わる動態解析のため、また基礎的な生態系解析として必要性が高い。しかし未知の部分も多い。そこで本研究では、土壌細菌システムに対して有効となる総観的な半定量・半定性手法を開発・確立し、土壌環境評価に資することを目的とした。昨年度は、DNA二次元電気泳動法の開発を行い、また生態系の多様性解析のための手法についての検討を行った。本年度は、鎖長-GCマップによるDNA二次元電気泳動法の応用を試み、また新しい二次元電気泳動法の開発を行った。また、生態系多様性についてのさらなる検討を行った。
1鎖長-GCマップ法の汚染土壌への応用 有機塩素化合物による汚染が鎖長-GCマップにどのような影響を与えるかを検討した。土壌中のトリクロロエチレン濃度が高くなると、DNAスポット数の減少とランクアバンダンスプロットの傾きの増加が観測された。これにより、鎖長-GCマップの環境評価手法としての有効性が確認された。
2鎖長-SSCPマップ法の開発 DNA二次元マップ法の展開を図るため、鎖長多形と組み合わせる多形観測法として、DGGE(変性剤濃度勾配ゲル電気泳動)の替わりにSSCP(一本鎖DNA構造多形)を検討した。その結果、DGGEよりも分解能は低いものの、二次元マップを得ることができた。
3.湖生態系のレジームシフト 生態系が外部擾乱によって特性を大きく変える過程について考察した。その結果、双安定の概念と、安定状態間の遷移(レジームシフト)の考え方が有効であることを見出した。
4.食物網の理論的解析 生態系の多様性を被食者・捕食者の関係から考察した。その結果、各々の種の存在度は、体重や代謝量と深く関わっていることが示された。土壌細菌の生態系は、被食者の存在度分布に従うと理解される。
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