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Stable Isotope Probing法を用いた土壌の脱窒微生物群の同定

稳定同位素探测法鉴定土壤反硝化微生物

基本信息

批准号：
17658149
负责人：
妹尾啓史
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

農耕地においては硝酸性窒素による地下水汚染ならびに温室効果ガスである亜酸化二窒素(N_2O)の生成が大きな環境問題となっている。これらを解決するためには「脱窒の制御」が望まれる。そのためには、従来ブラックボックスであった、土壌において脱窒反応を活発に行っている微生物のメンバーを明らかにする必要がある。本研究は環境中で実際に機能している微生物集団を特定する方法であるStable Isotope Probing法を湛水土壌に適用して行い、「湛水土壌で実際に脱窒に寄与している土壌微生物メンバーの同定」を行い、脱窒の制御へ向けての基礎的情報を得ることを目的として行った。水田土壌(東大田無農場から採取)に硝酸ナトリウムと13Cで標識した脱窒菌の基質を添加してバイアルびんに入れ、気相をアルゴン-アセチレン混合ガスで置換してインキュベートした。インキュベートの条件は平成17年度に決定した通りである。インキュベート後、土壌からDNAを抽出し、密度勾配超遠心により13C-DNAと12C-DNAとを分画し、13C-DNAを回収した。このDNAを鋳型として16S rRNA遺伝子をPCR増幅し、クローニング・シーケンスを行った。約50クローンについてシーケンスし、データベースによる相同性検索を行った結果、この土壌インキュベート系においてはDenitratisoma, DechloromonasなどのRhodocyclaceaeに属する脱窒菌群が優占していること、また、Oxalobacteraceaeに属する細菌群が出現していることが明らかになった。

Agricultural land is contaminated by nitric acid chlorine, groundwater is polluted, greenhouse effect is generated, and acidification of dioxins (N_2O) is generated, which is a large environmental problem.これらをsolved するためには「出suffocation control」が王まれる.そのためには, 従来ブラックボックスであった, 土壌において出 choke reflex応を生発に行っているmicroorganismのメンバーを明らかにする必がある. In this study, the specific function of the microorganisms in the environment and the specific method of the Stable Isotope were determined. The Probing method is applicable to the soil and water, and the soil and soil are micro-organized. The basic information about the basic information of the object and the control of the matter and the control of the matter and the purpose of it is the line of the action. Paddy soil (harvested from Higashi Ota No Farm), Nitric Acid Nitrate, 13C Label, and Added Matrix for Decontamination Bacteriaてバイアルびんに入れ、気phase をアルゴン-アセチレンmixed ガスでsubstitution してインキュベートした.インキュベートのconditionsはHeisei17Decisionした通りである.インキュベート后, soil からDNA を extraction し, density matching super telecentric 13C-DNA と 12C-DNA とを division し, 13C-DNA を recovery した.このDNAを鋳として16S rRNA 缝子をPCR Amplificationし、クローニング・シーケンスを行った. About 50クローンについてシーケンスし、データベースによる Sameness 検SO を行ったRESULT、この土壌インキュベート式においてはDenitratisoma, Dechloromonas などのRhodocyclaceae genus するDechloromonas group が上していること, また, Oxalobacteraceae genus する bacterial group が appears していることが明らかになった.