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土壌細菌群集における栄養資源の「勝者独り占め現象」の詳細とそのメカニズムの解明

阐明土壤细菌群落营养资源“赢家通吃现象”的细节和机制

基本信息

批准号：
21K19068
负责人：
大塚重人
金额：
$ 4.08万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19068/
关键词：
土壌微生物土壌生態系炭素源群集構造土壌微生物群集増殖

项目摘要

(1)黒ボク土の畑土壌を供試して土壌ミクロコズム（微小な土壌生態系）をつくり、そこに、炭素源としてグルコース、キシロース、クエン酸、ガラクツロン酸をそれぞれ単独で添加し、4週間のインキュベートを行った。土壌を経時的に分取してDNAを抽出し、16SリボゾームRNA遺伝子の部分塩基配列をPCR増幅して精製した。現在、そのようにして得られた約200の土壌サンプルに由来するDNA試料について、次世代シーケンサーによる塩基配列の大量解読を業者に委託している。これまでに約100サンプルのデータの納品を受け、現在、残りのデータの納品を待っている状況である。データが届き次第、アノテーション等を行い群集構造解析に進む。また、(2)上記の炭素源を単一炭素源とする培地を用い、同じ土壌から細菌を分離した。細菌の16SリボゾームRNA遺伝子を解読し、系統解析を行って、属レベルまで同定を行った。この塩基配列と (1)の塩基配列を比較・照合する。(1)のデータが全て納品されてから詳細に比較することになるが、これまでのところ、(a) ある炭素源を（培地上では）資化できたが土壌中では増殖できなかった「敗者の細菌」（または注意深く増殖を抑制していた細菌）に相当する分離株が得られている。また (b) 土壌中の勝者であり培養可能でもある細菌も分離されている。16S rRNA遺伝子塩基配列に基づき近隣結合法によって作製された系統樹においては、今のところ「勝者の細菌」と「敗者の細菌」との間に、明確な系統的差異や傾向は認められていない。今後は炭素源と生育速度の関係の解析など、生理性状の解析に進む。

(1)The black soil was tested in the soil and the soil was tested in the soil and soil (micro-soil ecosystem). The carbon source, carbon source and carbon source were added separately and the carbon source was added separately within 4 weeks. DNA was extracted from the samples, 16S DNA was extracted from the RNA fragments, and some of the DNA sequences were amplified by PCR. At present, about 200 DNA samples have been obtained from different generations, and a large number of DNA sequences have been commissioned by the industry. This is about 100 points. We're ready to go. We're ready. The cluster structure analysis is carried out in the following ways: the first step, the second step and the third step. (2) The carbon source mentioned above is a carbon source, and the bacteria are isolated from the soil. Bacterial 16S RNA gene analysis, system analysis, gene sequencing Comparison of the base arrangement and the base arrangement of (1) (1)The results showed that: (1) the total number of strains isolated from the soil increased rapidly, and (2) the number of strains isolated from the soil increased rapidly, and (3) the number of strains isolated from the soil increased rapidly. (b) The winner of the competition is the bacteria. 16S rRNA gene base alignment, neighbor binding, and phylogenetic tree identification. In the future, the analysis of the relationship between carbon source and growth rate, and the analysis of physiological characteristics will be improved.