遺伝子組み換え作物中DNA分子の土壌生態系における挙動・影響を探る

探索土壤生态系统中转基因作物 DNA 分子的行为和影响

• 批准号: 22380180
• 负责人: 佐伯 和利
• 金额: $ 7.32万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22380180/
• 关键词: 土壌; 細胞外DNA; 黒ぼく土; 腐植酸; スキムミルク; カゼイン; 吸着; DNA; 形質転換; 生体高分子; Tris緩衝液; 抗生物質

既往の文献では、DNAの土壌粒子への吸着実験にはTris緩衝液がよく使用されている。これはTris緩衝液中でDNAが安定に存在することに依拠しているが、土壌粒子へのDNA吸着にTris分子が与える影響については不明であった。数種の粘土鉱物、腐植酸、土壌へのDNA吸着にTris分子が与える影響を調査したところ、幾つかの粘土鉱物と土壌では、Tris分子存在下でDNA吸着量が有意に増減した。このため、土壌へのDNA吸着実験にはTris緩衝液は不適切であることが判明した。土壌からのDNA抽出効率は、土壌中の腐植含量に大きく影響されるが、DNAの腐植物質への親和性や吸着機構に関しては一致した見解が得られていない。そこで、黒ぼく土から精製した腐植酸と市販の腐植酸へのサケ精子DNAの吸着・脱着実験を実施した。腐植酸にDNAは強く吸着しており、用いた4種の抽出剤では殆ど脱着しなかった。土壌中でのDNA動態に腐植物質が与える影響は、土壌pH、腐植物質含量などによって変化するものと予想された。日本に広く分布する黒ぼく土からDNAを抽出する際は、スキムミルクの添加が必須であるが、その機序は不明である。スキムミルクの成分であるカゼインに注目し、カゼインが、黒ぼく土や腐植酸、アロフェン、ゲータイトへのDNA吸着に与える影響を検討した。カゼイン添加により黒ぼく土やアロフェン、ゲータイトへのDNA吸着量は減少したが、腐植酸では、カゼインの添加量が少ない場合はDNA吸着量は増加し、溶液中のカゼイン濃度が1mg/mL以上になるとDNA吸着量は低下した。この結果より、黒ぼく土からDNAを抽出する際にスキムミルクの添加が必須であるのは、粉砕した微生物体から放出されたDNAが土壌成分、とくに腐植物質へ吸着するのをカゼインが妨害することによると推察された。

Previous <s:1> literature で で, DNA <s:1> soil particles へ <e:1> inhaling laboratory に <s:1> Tris buffer がよく using されて されて る る. こ れ は Tris buffer in で す DNA が stability に る こ と に in 拠 し て い る 壌 が, soil particle へ の DNA sorption に Tris molecular が and え る influence に つ い て は unknown で あ っ た. Several 鉱 の clay content, humic acid, earth 壌 へ の DNA sorption に Tris molecular が and え る impact を investigation し た と こ ろ, several つ か 鉱 content と の clay soil 壌 で は, Tris で DNA in the presence of molecular sorption amount が intentionally に rights reduce し た. <s:1> ため, soil へ, へ, DNA being absorbed by the laboratory に, <s:1> Tris buffer ため, inappropriate である, <s:1> とが, determine た. Soil 壌 か ら の DNA extraction の in 壌 は working rate, soil humus content に big き く influence さ れ る が, DNA の humic substances へ の affinity や sorption institutions に masato し て は consistent し た insights が must ら れ て い な い. そ こ で, black ぼ く soil か ら refined し た と city の dealers humate humic acid へ の サ ケ sperm DNA の sorption, take off the be 験 を be applied し た. Humic acid にDNA strongly く adsorbs <s:1> てお <e:1>, and <s:1> な な った った is removed by <s:1> た four kinds of tube extractors で <s:1> almost <e:1>. In the soil 壌 で の DNA dynamic に humic substances が and え 壌 る influence は, soil pH, humic substances content な ど に よ っ て variations change す る も の と to think さ れ た. Japan に hiroo く distribution す る black ぼ く soil か ら を DNA extraction す る interstate は, ス キ ム ミ ル ク の must add が で あ る が, そ の machine sequence は unknown で あ る. ス キ ム ミ ル ク の composition で あ る カ ゼ イ ン に attention し, カ ゼ イ ン が, black ぼ や く soil humic acid, ア ロ フ ェ ン, ゲ ー タ イ ト へ の DNA sorption に and え る influence を beg し 検 た. カ ゼ イ ン add に よ り black ぼ く soil や ア ロ フ ェ ン, ゲ ー タ イ ト へ の DNA は sorption quantity reduce し た が, humic acid で は, カ ゼ イ ン の add fewer が な い occasions は sorption amount DNA は raised し, solution の カ ゼ イ が ン concentration more than 1 mg/mL に な る と DNA sorption amount low は し た. こ の results よ り, black ぼ く soil か ら を DNA extraction す る interstate に ス キ ム ミ ル ク の must add が で あ る の は, pink 砕 し た micro-organisms か ら release さ れ た DNA 壌 が soil composition, と く に humic substances へ sorption す る の を カ ゼ イ ン が sabotage す る こ と に よ る と push examine さ れ た.

项目成果

Effects of pH, ionic strength, and solutes on DNA adsorption by andosols

• DOI: 10.1007/s00374-010-0447-y
• 发表时间: 2010-02
• 期刊: Biology and Fertility of Soils
• 影响因子: 6.5
• 作者: K. Saeki;T. Kunito;M. Sakai

Adsorptions of DNA molecules by soils and variable-charged soil constituents, IN A.Mendez-Vilas (Ed.) "Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology" Vol.2.pp.188-195

土壤和可变电荷土壤成分对 DNA 分子的吸附，IN A.Mendez-Vilas（主编）“应用微生物学和微生物生物技术的当前研究、技术和教育主题”第 2 卷.pp.188-195

• 发表时间: 2010
• 作者: Saeki K.;T Kunito.
• 通讯作者: T Kunito.

黒ボク土とその構成成分へのDNA分子吸着に対するカゼインの影響

酪蛋白对黑北土壤及其组成成分吸附DNA分子的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: 佐伯和利;國頭恭
• 通讯作者: 國頭恭

各種土壌構成成分によるDNA分子吸着へのTris緩衝液の影響

Tris 缓冲液对不同土壤成分吸附 DNA 分子的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: Higuchi;H.;Iwano;H.;Kawai;K.;Ohta;T.;Obayashi;T.;Hirose;K.;Itoh;N.;Yokota;T.;Tamura;Y.;Nagahata;H.;佐伯和利・國頭恭・境雅夫
• 通讯作者: 佐伯和利・國頭恭・境雅夫

土壌生態系における細胞外DNA分子の挙動 第1部:土壌および土壌構成物質へのDNA分子の吸着

土壤生态系统中细胞外 DNA 分子的行为第 1 部分：DNA 分子对土壤和土壤成分的吸附

• 发表时间: 2010
• 期刊: 土と微生物
• 作者: 黒瀬大介;古屋成人;Evans;H.C.;對馬誠也;土屋健一;佐伯和利・境雅夫・國頭恭
• 通讯作者: 佐伯和利・境雅夫・國頭恭