メタン排出削減を目的とした植物圏共生C1微生物のC1代謝機構の解明と利用

阐明和利用植物圈共生C1微生物的C1代谢机制来减少甲烷排放

• 批准号: 08J03515
• 负责人: 吉田 奈央子
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J03515/
• 关键词: メタン資化性細菌; 水生植物; 微生物群集構造解析; pmoA; バイオフィルム; メタン; メタノトロフ; 共生; イネ

本研究は、植物圏から排出されるメタンを二酸化炭素として植物に供給し、植物の光合成によって再固定化することを目指し、自然環境で効率的にメタンを消費する植物に共生するC1微生物の群集構造を明らかにした。自然環境から、特にメタン産生が活発な滞水環境から陸生植物や水生植物についてメタン消費活性を調べた結果、ホテイアオイ、オオカダナモやマツモといった、いわいる水草が高いメタン酸化活性を有することを明らかにした。7種の水草から、メタノトロフの膜結合型メタンモノオキシゲナーゼαサブユニットをコードする遺伝子(pmoA)を標的とした定量PCRおよびクローンライブラリー解析の結果、pmoAコピー数は、0.47-3.7×10^7 copies・g-dry^<-1>であり、圧倒的にMethylococcus、Methylobacter、Methylosomaといったtype-Iメタノトロフが優占していることが明らかになった。さらに、各水草から検出されたpmoAクローンがおよそ類似することから、水草上には、各水草に固有の微生物群集が形成されるというよりは、ある程度類似した微生物群集構造を形成することが示された。また、本クローンライブラリーの結果をもとに、水草上のメタン資化性細菌の多様性指数をSimpson指数により求めた結果、水草上に形成されるメタン資化性細菌は非常に多様性が高いことが明らかになった。これら水生植物の表面バイオフィルムを洗浄した試料において、メタン消費速度が著しく低下したことを確認したとともに、そぎ取ったバイオフィルムからメタノトロフを蛍光in sitハイブリダイゼーションにより検出した。これより、メタノトロフを含むバイオフィルムの形成が水生植物-メタン資化性細菌共生系の構築に重要であることが示唆された。

This study is aimed at clarifying the structure of C1 microbial community in plant production, photosynthesis and immobilization. Natural environment, special environment, production, activity, stagnant water environment, terrestrial plants, aquatic plants, consumption activity, regulation, results, water plants, high acid activity, and so on. 7 species of aquatic plants, such as Methylococcus, Methylobacter, Methylosoma, etc., were analyzed by quantitative PCR with pmoA as the target. The number of pmoA was 0.47-3.7×10^7 copies·g-dry^, and the number of pmoA was 0.47-3.7×10^7 copies·<-1>g-dry ^. In addition, the structure of microbial clusters inherent in each aquatic plant is similar to that of other aquatic plants. The diversity index of capitalized bacteria on aquatic plants is Simpson index. The diversity index of capitalized bacteria on aquatic plants is very high. The surface of aquatic plants was washed and the consumption rate was low. The formation of aquatic plants is important for the construction of symbiotic systems of aquatic bacteria.

项目成果

Characterization of novel Geobacter sp.strain AY that dechlorinates 1, 2-dichloroethane to ethylene

将 1, 2-二氯乙烷脱氯为乙烯的新型地杆菌属 AY 菌株的表征

• 发表时间: 2010
• 作者: Naoko Yoshida;Kiyotoshi Asahi;Hiroya Yurimoto;Yasuyoshi Sakai;Arata Katayama
• 通讯作者: Arata Katayama