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メタン排出削減とイネ生育促進を目指した微生物コンソーシアムの機能解明

阐明旨在减少甲烷排放和促进水稻生长的微生物群落的功能

基本信息

批准号：
21K20570
负责人：
新庄莉奈
金额：
$ 1.91万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-08-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K20570/
关键词：
メタン酸化細菌イネコンソーシアムメタン

项目摘要

今年度は、16S rRNAアンプリコン解析による集積培養液の菌叢解析と、メタン酸化細菌と従属栄養細菌のイネへの共接種試験を行った。無窒素施肥水田圃場にて栽培したイネの根に由来する集積培養液(2－5次)からDNAを抽出し、16S rRNAアンプリコン解析を実施することで微生物群集構造の経時変化を調査した。その結果、タイプIIメタン酸化細菌（Methylocystaceae科）が優占する培養液では、Hyphomicrobium属やTerrimonas属の従属栄養細菌が集積され、タイプIメタン酸化細菌（Methylococcaceae科）が優占する培養液ではFlavobacterium属に近縁な従属栄養細菌が集積されることが明らかとなった。以上の結果から、培養液中に優占するメタン酸化細菌種によって共存する従属栄養細菌種が異なることが示された。次に、メタン酸化細菌を従属栄養細菌と共にイネ苗に接種し、従属栄養細菌がメタン酸化細菌の定着やイネの養分獲得、生育に及ぼす影響を調査した。メタン酸化細菌（Methylocystis属）とイネの生育促進作用を持つ従属栄養細菌（Burkholderia属）の菌懸濁液をそれぞれ単独または混合してイネ苗に接種し、出穂期まで屋外でポット栽培した。その結果、イネの乾物重及び窒素濃度はBurkholderia属を単独または共接種した区において増加傾向にあったが、根におけるメタン酸化細菌遺伝子（pmoA）コピー数は処理区間に差はなかった。従って、従属栄養細菌はイネに定着し生育促進効果をもたらしたが、Methylocystis属メタン酸化細菌は根に定着しなかったと考えられた。今後、接種方法や栽培条件を再検討し、引き続きイネへの効果を検証する予定である。

This year, 16S rRNA analysis was carried out to analyze the bacterial flora of the aggregate culture solution, and the co-inoculation test was carried out to analyze the acidified bacteria and the growth of the cultivated bacteria. To investigate the time-dependent evolution of microbial community structure in the culture medium (2-5 times) collected from the roots of non-nutrient fertilizer field. As a result, the culture medium of acidifying bacteria (Methylocystaceae family) was optimized for accumulation of bacteria of genus Flavobacterium and genus Terrimonas. The above results show that the optimal proportion of acidified bacterial species in culture medium is different from that of cultured bacterial species. To investigate the effects of inoculation on the growth and reproduction of bacteria and the growth and reproduction of bacteria. Fertility Promotion of Acidifying Bacteria (Methylocystis) and Cultured Bacteria (Burkholderia) The results showed that the dry matter weight and protein concentration of Burkholderia species increased in the co-inoculation area, and the number of acidified bacteria (pmoA) increased in the root area. The growth and development of Methylocystis are the key factors affecting fertility. In the future, the inoculation method and cultivation conditions shall be re-examined, and the results of breeding shall be confirmed.