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Elucidation of the molecular mechanisms of Symbiodiniaceae-bacteria interactions and its application for coral probiotics

阐明共生科细菌相互作用的分子机制及其在珊瑚益生菌中的应用

基本信息

批准号：
21K14766
负责人：
高木俊幸
金额：
$ 3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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

项目摘要

任意のカロテノイド生産菌により褐虫藻の細胞表面をコーティングする細菌叢操作法の開発を目指して、藻体の無菌化を試みた。サンゴに共生する主要なCladocopiumおよびDurusdinium属の褐虫藻に対して、f/2+Abx液体培地とf/2+Abx2アガープレートでの培養を組み合わせた抗生物質処理を実施した。回復培養した後、抗生物質処理の効果を評価するために、①海洋細菌用アガープレートを用いた培養試験、②16S rRNA遺伝子に対するユニバーサルプライマーを用いたPCR増幅、③FISH 法を用いた褐虫藻に共生する細菌の顕微鏡観察、の3つの評価を実施した。いずれの褐虫藻培養液においても、アガープレートで細菌コロニーの形成が確認されなかった。しかし、抗生物質処理後の褐虫藻の中でも一部のCladocopium属は、FISH法により細胞表面に細菌の顕著な残存を認められ、16S rRNA遺伝子のPCR増幅も確認された。次に、白化から回復後のサンゴに共生し、耐熱性を持つDurusdinium属褐虫藻を抗生物質処理した株を用いて、カロテノイド生産菌により細胞表層をコーティングする細菌叢操作法の開発を目指した。カロテノイド生産菌を接種し、約3ヶ月間後、細菌感染が継続していることを確認した。回収した褐虫藻を滅菌海水で3回洗浄した後、マリンアガープレートで培養してCFUカウントしたところ、初期接種菌量よりも増加していたことから、全てのカロテノイド生産菌が褐虫藻への感染に成功し、培養液中で増殖していることが明らかになった。また褐虫藻の細菌叢組成を調べたところ、カロテノイド生産菌の存在比率が100%であったことから、細菌叢操作に成功していると考えられた。

The development of bacterial colony operation method for producing bacteria and the sterilization of algae were studied. The main symbiotic species Cladocopium and Durusdium are cultured in a liquid medium f/2 + Abx 2 and treated with antibiotics. After recovery culture, evaluation of the effect of antibiotic treatment,(1) culture test for marine bacteria,(2) PCR amplification for 16S rRNA gene,(3) microscopic observation of bacteria symbiotic with brown insects and algae by FISH, and (3) evaluation. The formation of bacteria in the culture medium of brown algae was confirmed. A part of Cladocopium spp. was identified by FISH and PCR amplification of 16S rRNA gene on cell surface after treatment with antibiotics. The development of bacterial colony operation method for secondary, albino, recovery, symbiosis, heat resistance, antibiotic treatment of Durusdium, brown algae, plant, production bacteria, cell surface layer, etc. About 3 months after inoculation, the pathogenic bacteria were identified. After three times of washing, the culture medium was cultured with CFU, and the initial inoculation amount was increased. The whole culture medium was successfully infected with brown insect algae. The culture medium was cultured with CFU. The composition of the bacterial flora was adjusted to 100%, and the bacterial flora was successfully operated.