Elucidate the missing link of terrestrial nitrogen cycle – Who is the key nitrifier in acidic soil?

阐明陆地氮循环缺失的环节

• 批准号: 19H01156
• 负责人: 多胡 香奈子
• 金额: $ 28.79万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01156/
• 关键词: 硝化菌; 酸性土壌; 窒素循環; 硝化; 耐酸性; 比較ゲノム; 一酸化二窒素; アンモニア酸化細菌; 完全硝化菌; 亜硝酸酸化細菌; 亜硝酸; アンモニア酸化菌; 亜硝酸酸化菌

昨年度、申請者らが分離した「新規耐酸性アンモニア酸化細菌－亜硝酸酸化細菌コミュニティー」における鍵となる新規な酸性適応型アンモニア酸化菌（GAO100株）を分離し、ドラフトゲノム解析を実施した。本年度は、このGAO100株のゲノム配列を決定しコードされる遺伝情報を解析した。さらに、申請者らが国内土壌から分離したγ-プロテオバクテリアに属す耐酸性アンモニア酸化細菌（Nitrosoglobus terrae）と既知の塩湖や海洋に生息する特にアンモニア酸化細菌（Nitrosococcus）とGAO100株の比較ゲノム解析を行い、機能の推定や進化的な類縁性を調査した。その結果、GAO100はNitrosococcusが保持している浸透圧耐性関係の遺伝子を維持していた。しかしNitrosoglobus terraeはこれらの遺伝子を失っていることからGAO100株はNitrosococcusが陸域に進出してNitrosoglobusと分岐する前の種である可能性が推察された。またNitrosoglobus terraeが失っている脱窒系の遺伝子を一部保持していた。この他、系統分類遺伝子の比較からGAO100株は、Nitrosoglobus terraeと好塩性アンモニア酸化細菌（Nitrosococcus）の中間に位置付けられた。一方、GAO100株は亜硝酸化菌を含む複数の細菌と安定的な凝集体を形成しており、純化過程で不安定になることから当初計画で予定したPVA（ポリビニルアルコール polyvinyl alcohol）多孔質体を用いた微生物コミュニティーとしての単離を試みた。しかしPVA多孔質体に微生物コミュニティーを形成させることは困難であった。GAO100株が生産する細胞外多糖と推定される物質がコミュニティーの安定化に寄与していると推定された。

Last year, the applicant ら が separation し た "new rules acid ア ン モ ニ ア - 亜 nitric acid acidification acidification bacteria bacterial コ ミ ュ ニ テ ィ ー" に お け る key と な る new rules な acid type optimum 応 ア ン モ ニ ア acidification bacteria (GAO100 strains) を separation し, ド ラ フ ト ゲ ノ ム parsing を be applied し た. This year, the allocation of 100 <s:1> ゲノム and <s:1> <s:1> gao plants is を to determine the <s:1> コ ドされる ドされる heritage 伝 information を analysis た. さ ら に, applicants ら が domestic soil 壌 か ら separation し た gamma プ ロ テ オ バ ク テ リ ア に genus す acid ア ン モ ニ ア acidification bacteria (Nitrosoglobus Terrae) と already know の や sea salt lake に interest-bearing す る, に ア ン モ ニ ア acidification bacteria (Nitrosococcus) と GAO100 strains の is ゲ ノ ム parsing を い, presumption function の や evolutionary な class try sex を survey し た. The そ そ results showed that GAO100 <s:1> Nitrosococcusが maintained <s:1> て る る permeated pressure-tolerant related heritage 伝 seeds を maintained て て た た た. し か し Nitrosoglobus terrae は こ れ ら の heritage 伝 lost son を っ て い る こ と か ら GAO100 strains は Nitrosococcus が に for land in and out of し て Nitrosoglobus と branching す る before の kinds で あ る possibility が push examine さ れ た. Youdaoplaceholder0 Nitrosoglobus terraeが lost って る る denitated cultural heritage 伝 を part preserved て て た た た た た <s:1> <s:1> he, systematic classification of 伝 sub-genera comparison of らGAO100 strains of, Nitrosoglobus terraeと saline ア <e:1> モニア acidifying bacteria (Nitrosococcus) けられた in the middle に position けられた. Party, GAO100 は 亜 nitrate bacteria を む plural の bacteria と stable な setting collective を form し て お り で unrest, purification process に な る こ と か ら original plan で designated し た PVA (ポ リ ビ ニ ル ア ル コ ー ル polyvinyl Alcohol) porous plastid を い た microbial コ ミ ュ ニ テ ィ ー と し て の 単 from を try み た. The PVA porous body に microbial コ ュニティ ュニティ を を formation させる と と と is difficult であった. GAO100 が production strains す る extracellular polysaccharide と presumption さ れ る material が コ ミ ュ ニ テ ィ ー の stabilization に send し て い る と presumption さ れ た.

项目成果

強酸性茶園土壌由来の完全硝化菌を含む集積培養微生物群集のメタゲノム解析

对来自高酸性茶园土壤的含有完全硝化细菌的富集微生物群落进行宏基因组分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 多胡香奈子;王勇;高橋悠;藤谷博嗣;廣野祐平;常田聡;早津雅仁
• 通讯作者: 早津雅仁

土壌に存在するγ-プロテオバクテリア属のアンモニア酸化細菌の分布と多様性

土壤中γ-变形菌属氨氧化细菌的分布及多样性

• 发表时间: 2019
• 作者: 早津雅仁;王勇;大久保卓;廣野祐平;宇田川真由美;多胡香奈子
• 通讯作者: 多胡香奈子

Unique characteristics of tea field soils which allows coexistence of various ammonia-oxidizers

茶田土壤的独特特性允许多种氨氧化剂共存

• 发表时间: 2019
• 作者: Kanako Tago;Yuhei Hirono;Masahito Hayatsu
• 通讯作者: Masahito Hayatsu

施肥条件が異なるキャベツ畑土壌の完全硝化菌群集とアンモニア酸化菌群集の解析

不同施肥条件下甘蓝田土壤完全硝化细菌和氨氧化细菌群落分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 王勇;徳田進一;多胡香奈子;早津雅仁
• 通讯作者: 早津雅仁