植物プランクトン―共生細菌の相互作用を利用した湖沼水質管理手法の検討

利用浮游植物-共生细菌相互作用检查湖泊水质管理方法

• 批准号: 21K05737
• 负责人: 程木 義邦
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05737/
• 关键词: 植物プランクトン; phycosphere; 富栄養化; 湖沼水質管理; 細菌; 共生系

植物プランクトンは細胞外に有機物を排出し、細胞や群体の周りにphycosphereを形成する。植物プランクトン－共生細菌の相互作用を利用した湖沼水質管理手法の可能性を検証するため、本研究では、湖沼植物プランクトンのphycosphereに共生する細菌の多様性とその相互作用を明らかにする。2021年度は、富栄養化した湖沼を対象とし優占する植物プランクトンの種ごとにphycosphereに存在する細菌群集組成とその季節変化を調べ、細菌組成の種特異性や頑健性から、植物プランクトンと細菌の共生系の多様性評価や共進化の可能性を検証の検証を目的とした。しかし、新コロナウイルスの感染拡大による緊急事態宣言により継続的な調査の開始が遅れ、2021年10月より愛知県犬山市の入鹿池を対象として定期調査を行った。2022年度は、2021年度に引き続き、定期調査を継続と少量の少量の植物プランクトンサンプルからのDNA抽出法の再検討を行った。2021年度にDNAの抽出手法を検討した植物プランクトンの細胞に付着した細菌の16S rDNAをPCRで増幅できることを確認したが、その後、再現性が不十分であり、サンプルによっては十分なPCR産物が得られないことが明らかとなった。そこで、拾い上げる植物プランクトンの細胞数の再検討を行うとともに、少量のDNA抽出物からのPCR増幅の効率化の再検討を中心に行った。全体のサンプルの解析は2023年度に行う予定だが、これまでに得られているデータからは、他の細菌よりもより強い共生関係を持つ細菌の系統が多く検出される植物プランクトンの分類群が見られた。

Plants expel organic matter outside their cells and form a phycosphere around their cells and populations. This study aims to demonstrate the potential of lake water quality management techniques for the utilization of plant-symbiotic bacterial interactions. In 2021, the species diversity of plant species and phycosphere, bacterial community composition, seasonal variation, species specificity and robustness of bacterial composition, diversity of bacterial symbionts, and the possibility of coevolution were evaluated. In October 2021, a regular investigation was conducted in the city of Aichi Inuyama. In 2022 and 2021, we will conduct regular surveys and review the DNA extraction method for a small number of plants. In 2021, the DNA extraction method was discussed. The 16S rDNA of plants and bacteria was amplified by PCR. The reproducibility of PCR products was not very high. A small amount of DNA extract was extracted from the plant and PCR amplification was performed in the center. The analysis of all the species in 2023 is expected to be divided into two groups: the first group is expected to be separated from the second group, the third group is expected to be separated from the third group, and the fourth group is expected to be separated from the fourth group.