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水田に施用された稲ワラに生育するメタン生成菌、メタン酸化菌の系統分類学的研究

稻田稻草上产甲烷和甲烷氧化细菌的系统发育研究

基本信息

批准号：
03F03326
负责人：
木村眞人
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、土壌や土壌に施用された稲ワラに生息するメタン生成菌群集、メタン酸化菌群集の系統分類学的特徴やその季節変化を解明するとともに、両細菌群集の関係を明らかにすることにより、微生物生態学および地球温暖化の抑制のための基礎的知見を得ることを目的とした。平成16年度は、水田土壌中に生息するメタン酸化菌群集の系統分類学的特徴やその季節変動を愛知県安城農業技術センター内水田圃場を対象に一年間に渡って調査した。土壌からDNAを抽出後メタンモノオキシダーゼとアンモニアモノオキシダーゼに特異的なプライマーでメタン酸化菌のDNAをPCR増幅し、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)のバンドパターンからメタン酸化菌の群集構造を解析した。その結果、水田土壌中のメタン酸化菌群集は、年間を通してほとんど変化しないことが明らかとなった。さらに、特徴的なDGGEバンドの塩基配列から、水田土壌に生育する主要なメタン酸化細菌は、Methylococcus capsulatus (Type X)に加えて、未同定のI型、II型、X型のメタン酸化細菌やアンモニア酸化細菌(β-proteobacteria)、Nitrosospira sp.と近縁な細菌であることが判明した。また、II型のメタン酸化細菌のメタンモノオキシダーゼ部位のアミノ酸配列を既存のものと比較した結果、水田には新奇のII型メタン酸化細菌の生育していることが推察された。

The aim of this study is to clarify the relationship between microbial communities and the basis for the inhibition of global warming. Phylotaxonomic characteristics and seasonal variations of acidifying bacteria in paddy soil and paddy soil were investigated in Aichi Prefecture Agricultural Technology Center in 1996. DNA amplification, concentration matching, DGGE and cluster structure analysis of acidifying bacteria were performed using PCR amplification and concentration matching of different reagents. As a result, the acidifying bacteria in the paddy soil are clustered in different years. In addition, the characteristic DGGE gene base alignment, paddy soil fertility, the main species of acidifying bacteria, Methylococcus capsulatus (Type X), different types I, II, X of acidifying bacteria, β-proteobacteria, Nitrospira sp., and near-term bacteria were identified. The results of comparison between the existing and new type II acidifying bacteria in paddy field and the development of type II acidifying bacteria in paddy field were investigated.