嫌気的メタン酸化古細菌の水田土壌における分布と生態の解明

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これまでの水田土壌の微生物解析の中で高頻度に検出された嫌気的メタン酸化古細菌Candidatus Methanoperedens属に着目し、同微生物のメタン酸化遺伝子mcrA配列を特異的に検出するPCRプライマーを改良した。mcrA遺伝子はメタン生成古細菌ではメタン生成遺伝子として働き、C. Methanoperedens属では同遺伝子は逆反応を担うことが報告されている。複数箇所の水田土壌由より抽出したDNAを鋳型として改良プライマーで増幅されたPCR産物をTAクローニングの後シークエンシングしたところ、目的の配列が特異的に増幅されていることを確認した。次に本プライマーおよび既存のトータルmcrA遺伝子検出プライマーを用いて定量PCRを行った。その結果、供試した水田土壌の全mcrA配列に占めるCandidatus Methanoperedens属のmcrA配列の割合は0.5から8%で、採取地により異なっていた。採取地の水田土壌の特性と本菌の土壌菌密度の関係を明らかにするため、水田土壌の採取地点と採取深のバリエーションを増やして析を進めている。また水稲栽培中の水田における本菌の分布と活性を明らかにするため、水田土壌の作土層上部、作土層下部、鋤床層の単位土壌あたりの嫌気的メタン酸化mcrA遺伝子の数および発現数を調べたところ、遺伝子数は作土層よりすき床層で有意に多い一方、発現数には差が認められなかった。