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。

我们试图驱逐藻类，目的是开发一种方法来操纵细菌，该细菌与任何类胡萝卜素的细菌覆盖了Zooxanthellae的细胞表面。抗生素处理与F/2+ABX液体培养基和F/2+ABX2琼脂板结合使用，用于cradocopium属和durusdinium属的主要珊瑚 - 共生动物群。恢复培养后，进行了三项评估以评估抗生素治疗的有效性：1）使用海洋细菌琼脂平板进行培养试验，2）使用通用引物进行16S rRNA基因的PCR扩增和3）细菌对佐糖氏菌的微观观察。在任何一个动物藻藻类培养基中，在琼脂板上均未证实细菌菌落的形成。然而，在用抗生素治疗的ZOOXANTHELAE中，通过鱼方法在细胞表面上发现了某些cl骨属在细胞表面具有明显的残留细菌，并且还确认了16S rRNA基因的PCR扩增。接下来，我们旨在开发一种操纵细菌菌群的方法，该细菌菌群使用durusdinium Zooxanthellae的抗生素处理的菌株，该菌株在从漂白剂中恢复后与珊瑚并存，并具有耐热性并具有耐热性，并用类胡萝卜素的生产细菌覆盖细胞表面。在接种类胡萝卜素的细菌后，证实细菌感染持续了大约三个月。在无菌海水清洗了三次收集的Zooxanthella后，将细胞在海洋琼脂板上培养并计数CFU，接种量从初始接种开始增加，这表明所有产生类胡萝卜素的细菌都成功地感染了Zooxanthella，并在培养基中感染了Zooxanthella。此外，当我们研究了动物智慧的细菌菌群组成时，产生类胡萝卜素的细菌的丰度比为100％，这表明菌群成功。