地球温暖化環境における温室効果ガス発生機構の解明

阐明全球变暖环境下温室气体产生机制

• 批准号: 12J07071
• 负责人: 大久保 卓
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J07071/
• 关键词: FACE; 細菌群集構造; イネ; 16S rRNA; pmoA; mcrA; メタン; 群集構造; 地球温暖化; クサネム; 根粒菌

昨年度までに、大気中の二酸化炭素濃度の上昇によりイネ(コシヒカリ)の根に共生する細菌の群集構造が変化することをFACE(開放系大気CO_2増加)実験施設を使用して明らかにした。大気CO_2増加処理(FACE処理)によるイネの生育、収量、メタン発生などの増加量はイネ品種により異なることが報告されている。当該年度は、FACE処理による根共生細菌の変化に品種間差が存在するかどうかを調べることを目的とした。イネ品種はコシヒカリ、タカナリ、秋田63号を用いた。タカナリと秋田63号は、FACE処理によるイネの収量増加がコシヒカリに比べ大きいことが報告されている品種である。イネ根から抽出した細菌DNAの16S rRNA遺伝子をシーケンスし、UniFrac解析をしたところ、FACE処理はタカナリとコシヒカリの共生細菌群集の第一主成分得点を有意に変化させた。しかし、秋田63号では有意な変化が観察されず、FACE処理の効果はコシヒカリ、タカナリに比べ小さいことが明らかになった。タカナリとコシヒカリでは、FACE処理によりBurkholderia kururiensisの相対存在比率が上昇したが、秋田63号では変化しなかったことが主な要因と考えられる。B. kururiensisは、窒素固定や植物ホルモン合成により、イネの生育を促進することが報告されており、B. kururiensisの挙動に品種間差が見られたことは注目に値する。イネ根抽出細菌DNA中のメタン酸化酵素遺伝子(pmo4)のコピー数は、タカナリ、コシヒカリではFACE処理により、低下する傾向が見られたが、秋田63号では変化しなかった。メタン生成酵素遺伝子(mcrA)はコシヒカリ、秋田63号では、FACE処理により有意に増加したが、タカナリでは変化しなかった。根圏のメタンの動態にも品種間差が見られる可能性があることを明らかにした。

Yesterday's annual ま で に, large 気 の acidification rising carbon concentration の に よ り イ ネ (コ シ ヒ カ リ) の root に symbiotic す る bacteria の が cluster structure variations change す る こ と を FACE (open big 気 CO_2 rights) be 験 facilities を use し て Ming ら か に し た. Big 気 CO_2 raised 処 requirement by Richard (FACE 処 Richard) に よ る イ ネ の fertility, 収 amount, メ タ ン 発 raw な ど の rights added amount は イ ネ varieties に よ り different な る こ と が report さ れ て い る. When the annual は, FACE 処 Richard に よ る root の symbiotic bacteria - the poor に varieties exist が す る か ど う か を adjustable べ る こ と を purpose と し た. For the ネ ネ variety, コシヒカリ コシヒカリ, タカナリ, Akita 63 を, use た た. タ カ ナ リ と akita は, no. 63 FACE 処 Richard に よ る イ ネ の 収 amount raised plus が コ シ ヒ カ リ に than べ き い こ と が report さ れ て い る varieties で あ る. イ ネ root か ら spare し た bacterial DNA の 16 s rRNA posthumous son 伝 を シ ー ケ ン ス し, UniFrac analytic を し た と こ ろ, FACE 処 Richard は タ カ ナ リ と コ シ ヒ カ リ の the first principal component cluster の symbiotic bacteria have to point を intentionally に variations change さ せ た. 63 し か し, akita で は intentionally な variations change が 観 examine さ れ ず, FACE 処 Richard の unseen fruit は コ シ ヒ カ リ, タ カ ナ リ に smaller than べ さ い こ と が Ming ら か に な っ た. タ カ ナ リ と コ シ ヒ カ リ で は, FACE 処 Richard に よ り Burkholderia kururiensis の phase existence rate rose が し seaborne た が 63, akita で は variations change し な か っ た こ と が な Lord will と exam え ら れ る. B. kururiensis は, smothering element fixed や plant ホ ル モ ン synthetic に よ り, イ ネ の fertility を promote す る こ と が report さ れ て お り, b. kururiensis の が 挙 に animal species difference to see ら れ た こ と は attention on に numerical す る. イ ネ root extraction of bacterial DNA の メ タ ン acidification enzyme heritage 伝 child (pmo4) の コ ピ ー は, タ カ ナ リ, コ シ ヒ カ リ で は FACE 処 Richard に よ り, low す る tend to see が ら れ た が 63, akita で は variations change し な か っ た. メ タ ン enzyme but 伝 child (MCRA) は コ シ ヒ カ リ 63, akita で は, FACE 処 Richard に よ り intentionally に raised plus し た が, タ カ ナ リ で は variations change し な か っ た. Root sha-lu の メ タ ン の dynamic に も varieties poor が see ら れ る possibility が あ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Genome Analysis Suggests that the Soil Oligotrophic Bacterium Agromonas oligotrophica (Bradyrhizobium oligotrophicum) Is a Nitrogen-Fixing Symbiont of Aeschynomene indica

• DOI: 10.1128/aem.00009-13
• 发表时间: 2013-04-01
• 期刊: APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
• 影响因子: 4.4
• 作者: Okubo, Takashi;Fukushima, Shohei;Minamisawa, Kiwamu
• 通讯作者: Minamisawa, Kiwamu

Soil oligotrophic bacterium, Agromonas oligotrophica (Bradyrhizobium oligotrophicum) is nitrogen-fixing symbiont of Aeschynomene indica as suggested by genome analysis

基因组分析表明，土壤寡营养细菌，寡营养农杆菌（Bradyrhizobium Oligotropicum）是 Aeschynomene indica 的固氮共生体

• 发表时间: 2012
• 作者: 吉海周;若松愛;宮下惇嗣;松本靖彦;磯貝隆夫;関水和久;垣内力;Takashi Okubo
• 通讯作者: Takashi Okubo

植物共生科学の新展開と農学研究におけるパラダイムシフト

植物共生科学新进展与农业研究范式转变

• 发表时间: 2013
• 期刊: 化学と生物
• 作者: 池田成志;鶴丸博人;大久保卓;岡崎和之;南澤究
• 通讯作者: 南澤究

Effects of elevated carbon dioxide, elevated temperature, and rice growth stage on the community structure of rice root-associated bacteria.

• DOI: 10.1264/jsme2.me14011
• 发表时间: 2014
• 期刊: Microbes and environments
• 影响因子: 2.2
• 作者: Okubo T;Tokida T;Ikeda S;Bao Z;Tago K;Hayatsu M;Nakamura H;Sakai H;Usui Y;Hayashi K;Hasegawa T;Minamisawa K
• 通讯作者: Minamisawa K

Pyrosequence read length of 16S rRNA gene affects phylogenetic assignment of plant-associated bacteria.

旋索读取16S rRNA基因的长度会影响植物相关细菌的系统发育分配。

• DOI: 10.1264/jsme2.me11258
• 发表时间: 2012
• 期刊: Microbes and environments
• 影响因子: 2.2
• 作者: Okubo T;Ikeda S;Yamashita A;Terasawa K;Minamisawa K
• 通讯作者: Minamisawa K