2010 Fiscal Year Annual Research Report
水田土壌中におけるバクテリオファージの役割とその遺伝子多様性・新奇性
| Project/Area Number |
21380046
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
木村 眞人 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (20092190)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村瀬 潤 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 講師 (30285241)
|
|---|
| Keywords | ファージ / 細菌 / 感染率 / ^<13>C標識カルス / 安定同位体標識法(SIP) / 変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE) / 死亡率 / カプシド遺伝子g20 |
|---|
| Research Abstract |
愛知県安城農業技術センター内の水田圃場から表層下の3層位の土壌を採取し、土壌中の細菌細胞へのバクテリオファージの感染率を透過型電子顕微鏡を用いて観察し、細菌死滅へのファージの寄与率を推定した。観察された感染率は8.9～12.1%で、これまで水環境において報告された感染率より著しく高く、モデル式を用いて算出したファージの細菌死滅への寄与率は100%を大きく超えるものとなった。なお、感染率は長桿菌より短桿菌で高い傾向を示し、感染された細菌細胞内のファージ様粒子数の中央値は12.5～16であった。
愛知県安城農業技術センター内の水田土壌に^<13>C標識植物遺体(稲カルス)を添加後、25℃の恒温室中に畑地水分状態で放置し経時的(3～56日)に土壌を回収後、DNAを抽出した。Stable Isotope Probing (SIP)法によりDNAを^<13>C濃度の違いに基づいて分画し、^<13>Cに富むDNAを分別・採取後、ファージのカプシド遺伝子g20に特異的なプライマーを用いてPCR増幅することにより、g20遺伝子を有するファージの存在を確認した。本研究から、土壌中での植物遺体中の炭素循環(代謝)にファージが関与していることを証明した。
わが国の水田3か所から採取した土壌を供試して、定法によりDNAを抽出後、g20遺伝子をPCR増幅後に変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)法を用いて分画し、塩基配列を決定した。得られた塩基配列の大部分は、g20遺伝子に由来し、圃場の違い、土壌採取時期の違いが観察されるとともに、海水、陸水、水田表面水中のg20遺伝子のいずれとも異なっていた。
|
