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汽水湖における孔径0.22 μmのメンブレンフィルターを通過可能な細菌の分離と解析

【背景と目的】静岡県浜松市にある佐鳴湖は水深が浅く，川で連結した下流の浜名湖から，海の潮汐の影響で海水が遡上するため，滞留時間の長い汽水湖である．この自然条件から本湖は富栄養化の進んだ化学的酸素要求量の高い汽水湖として知られている．我々は，佐鳴湖の湖水と底泥を単離源として様々な微生物の探索を行っており，先行研究で孔径0.22 μmのメンブレンフィルターを通過できる小さな細菌を複数発見した¹⁾．そのうち1株は,新属と推定される菌株であった²⁾．こうした細菌の生態・生理学的性質を理解することを目的とし，孔径0.22 μmのフィルターを通過できる細菌の分離を行うとともにその種類を調べることとした．また,得られた細菌のサイズが変化するかどうかも調べた.【実験方法】2014年に4回,佐鳴湖周辺の6地点において採取した水を，フィルターで濾過し様々な栄養培地に塗布した．コロニー形成が認められた菌株を単一コロニーまで分離し，16S rRNA遺伝子をPCR増幅し，配列を解読した．その後，系統分類学的解析を行った．また,フィルター濾過前後の微生物画分よりDNAを抽出し，16S rRNA遺伝子を対象としたアンプリコンシーケンスを行って，その菌叢を解析し得られた菌株の種類を比較した．単離したいくつかの細菌については，栄養培地で培養した直後と，濾過滅菌した佐鳴湖水内に静置した後とで，環境を変えた場合に，それぞれ透過型電子顕微鏡下でサイズの変化があるかどうか調べた.【結果】分離を試みたところフィルター通過可能な125株を取得した．16S rRNA遺伝子配列に基づく系統分類の結果，9株は属種が決められた基準株と相同性90%以下を示し，新属または新種であると推定された．また，フィルター通過可能な細菌叢を調べたところ，フィルターを通過しやすいのは，Proteobacteria門， Bacteroidetes門であり，フィルター濾過後に培養できた細菌種の門とも一致した．単離したM34株について，サイズの変化を調べたところ，環境変化にかかわらず細菌細胞のサイズは常に小さいことが示唆された．現在，新種あるいは新属であると考えられる菌株について生理活性の調査，ゲノムの解読を行っている．
¹⁾福田ら,日本農芸化学会 2014年大会,　²⁾福田ら,環境微生物系学会合同大会2014

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