農耕地土壌の脱窒微生物コミュニティとその亜酸化窒素ガス生成・非生成機構の解明

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195株の脱窒菌の候補株がFSC分離法によって土壌から分離された。それらの株のうち115株が添加した硝酸の20%以上をN_2Oに還元した。分離株は3亜門11科22属に分類された。β-Proteobacteriaが優占し、分離株全体の68%を占めた。科レベルではRhodocycalaceaeとOxalobacteraceaeが優占しこの二つの分類群で全分離株の40%を占めた。このうちRhodocycalaceaeは30℃で培養し分離した系と20℃で培養し分離した系の両方から分離されたが、Oxalobacteraceaeは20℃の系からしか分離されなかった。同様の培養温度による分類群の変化はRhizobiaeae、Bradyrhaobiaceae、Burkholderiaceae、Nisseriaceaeでもみられ、これらは概ね30℃の系からのみ分離され、Comamonadaceaeは20℃の系からのみ分離された。一方で、添加した電子供与体の種類による分離される分類群の変化は見られなかった。添加した硝酸のN_2Oへの還元率が20%未満だった分離株80株の中に、亜硝酸を電子供与体として添加した際に20%以上の還元が見られた株が7株存在した。特に、CupriavidusとPseudogulbenkianiaに属した株には亜硝酸を40%近く還元する株も存在した。Pseudogulbenkianiaは硝酸還元率が20%未満の分離株11株のうち4株(36%)が亜硝酸還元率20%以上を示した.脱窒最終産物に占めるN_2の割合が60%以上の物をNa型、それ以下の物をN_2O型とした。115株の分離株のうち、7株が電子供与体に依って脱窒型が変化した。そのうち5株が、電子受容体が硝酸から亜硝酸に変わると脱窒型がN_2型からN_2O型に変化し、残り2株がN_2O型からN_2型へ変化した。脱窒型の変化の仕方に系統に依存した傾向は見られなかった。本研究を通して、土壌中で実際に脱窒を行っている可能性のある菌株を分離する事ができた。分離株の群集構成は土壌マイクロコズムの培養温度によって変化した。この事は温度上昇に伴うN_2O発生量の変化(Soil.Bio.&Biochem.,34:1797-1806(2002))に影響を及ぼしていると考えられる。また、亜硝酸を電子受容体として与えた際に脱窒最終産物がN_2Oに変化する株の存在やPseudogulbenkianiaにおける活性型の変化は、Microbes and Environments.,:23,337-345,2008.の報告と一致していた。