海底地圏生態系と生物進化史の研究

本申請課題では、前年度まで、海洋コア中から抽出したDNAを用いて、ポリメラーゼ連鎖反応-変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(PCR-DGGE)法により解析を行ってきた。その結果、好気性でも生育できるγ-Proteobacteriaに近縁な細菌を検出することができた。再現性の良い実験結果から、コア中には酸素存在下でも生育できる菌(通性嫌気性あるいは好気性)が存在しているのではないかと考え、本年度は海洋コア中から好気条件下で細菌を分離すること、および培養された細菌の群集構造を解析することを主要な目的とし、実験を行った。その結果、1)時期をずらした3回のサンプリングのうち、3回目で生菌数が増加した。このことは、コアが常圧下で空気にさらされる事によってコア中の好気性細菌または通性嫌気性細菌が活動し始めたことを示唆している。PCR-DGGEにより、コア中で増加した菌はPseudoalteromonas, Photobacterium profundumなどであった。これらは、初回の試料ではほとんど検出されないことから、わずかに存在した細胞がコア保存期間中にin situで増殖したと考えられる。2)集積培養中の生菌数は培養開始後26日目まで増加し、培養温度の違いによるバンドのパターンの違いが明らかになった。DGGEプロファイルから求めた多様性指数は経時的に減少した。このことから、培養液中では、特定の細菌が選択的に増加していることが明らかとなった。また、分離される菌は培養条件によって種が異なっていたことから、種々の条件によって培養菌種が選択されていることが明らかになった。本年度の研究から、コア中には好気的に培養可能な細菌が存在し、それらはコア保存中にコア中で増殖し、また、集積培養によっても選択的に培養可能であることが明らかになった。コア中のin situ微細環境における細菌の生態系に、たいへん興味深い結果が得られた。

本申請課題では、前年度まで、海洋コア中から抽出したDNAを用いて、ポリメラーゼ連鎖反応-変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(PCR-DGGE)法により解析を行ってきた。その結果、好気性でも生育できるγ-Proteobacteriaに近縁な細菌を検出することができた。再現性の良い実験結果から、コア中には酸素存在下でも生育できる菌(通性嫌気性あるいは好気性)が存在しているのではないかと考え、本年度は海洋コア中から好気条件下で細菌を分離すること、および培養された細菌の群集構造を解析することを主要な目的とし、実験を行った。その結果、1)時期をずらした3回のサンプリングのうち、3回目で生菌数が増加した。このことは、コアが常圧下で空気にさらされる事によってコア中の好気性細菌または通性嫌気性細菌が活動し始めたことを示唆している。PCR-DGGEにより、コア中で増加した菌はPseudoalteromonas, Photobacterium profundumなどであった。これらは、初回の試料ではほとんど検出されないことから、わずかに存在した細胞がコア保存期間中にin situで増殖したと考えられる。2)集積培養中の生菌数は培養開始後26日目まで増加し、培養温度の違いによるバンドのパターンの違いが明らかになった。DGGEプロファイルから求めた多様性指数は経時的に減少した。このことから、培養液中では、特定の細菌が選択的に増加していることが明らかとなった。また、分離される菌は培養条件によって種が異なっていたことから、種々の条件によって培養菌種が選択されていることが明らかになった。本年度の研究から、コア中には好気的に培養可能な細菌が存在し、それらはコア保存中にコア中で増殖し、また、集積培養によっても選択的に培養可能であることが明らかになった。コア中のin situ微細環境における細菌の生態系に、たいへん興味深い結果が得られた。