Home広島大学 生物生产学部 藤井創太郎
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酸耐性颁丑颈谤辞苍辞尘耻蝉属ユスリカ幼虫に共存する幼虫种特异的な微生物丛
本研究成果のポイント
- 生物の酸性环境适応メカニズムを理解するために、3种の酸耐性および8种の酸感受性のChironomus属ユスリカ幼虫に共存する微生物丛を比较しました。
- 酸耐性幼虫に共存する微生物丛は感受性幼虫よりも多様性が低いこと、酸耐性幼虫の种ごとに微生物丛が独自なこと、そして酸耐性幼虫の微生物丛には糖输送関连遗伝子が乏しいことが分かりました。
- 酸耐性幼虫に共存する微生物丛は幼虫の生育环境を反映したものであると考えています。
背景と内容
ユスリカは世界に约15,000种类、日本に约2,000种类いると推定されており、夏时期はどこでも见つかるほど身近な昆虫です。それらの幼虫は通常、10-25℃の河川や田んぼなどの水域に生息しています。しかし中には、温泉のような高温?酸性条件でも生存できる惊异的なユスリカもいます。そのような过酷环境に适応したユスリカを研究することで、生物の生存适応戦略の谜に迫ることができます。
近年、ユスリカ幼虫が环境中の高浓度重金属に対して耐性を持つには、幼虫に共存する微生物が何らかの役割をもつことが报告されています。つまり、生物が过酷な环境に适応するメカニズムとして、共存する微生物丛が関わっている可能性があります。そこで本论文では、広岛大学で累代饲育している酸耐性Chironomus属ユスリカ幼虫3种と酸感受性の同属ユスリカ幼虫8种の微生物丛を调べ、ユスリカ幼虫の酸性环境适応メカニズムの理解を试みました。
海洋研究开発机构（闯础惭厂罢贰颁）主任研究员?若井暁博士（本学元研究员、本论文责任着者）が、次世代シーケンサーでユスリカ幼虫に共存する微生物丛をアンプリコンシーケンス解析しました。その结果、酸耐性幼虫の微生物丛は、酸感受性幼虫の微生物丛よりも多様性が低く（図1、左のグラフ）、その微生物丛の优占种は幼虫种ごとに独自のものでした。次に、微生物丛の机能性遗伝子の量を调べたところ、酸耐性幼虫の微生物丛では、糖输送に関わる遗伝子量が酸感受性幼虫よりも乏しいことを见出しました（図1、右侧のフラフ）。
本论文の结果は、酸耐性ユスリカ幼虫は糖にあまり依存しない微生物と幼虫种特异的な関係を筑いてきたことを示すものです。中性环境に比べて酸性环境は、微生物のエネルギー源や炭素源として利用される糖类に乏しいと考えられ、酸耐性幼虫は环境に応じて独自の微生物丛を获得してきたのです。本研究の成果は、生物の酸性环境适応メカニズム理解の第一歩になると考えています。
図１
多様性解析（左）
机能性遗伝子量のボルケーノプロット（右）
论文情报
- 掲載誌: Microbes and Environments
- 論文タイトル: Species-specific Microorganisms in Acid-tolerant Chironomus Larvae Reared in a Neutral pH Range under Laboratory Conditions: Single Dataset Analysis
- 著者名: 藤井創太郎a,b, 河合幸一郎a,叁本木至宏a,c, 若井暁d*
a) 広島大学大学院統合生命科学研究科, b) Diamond Light Source Ltd., Harwell Science and Innovation Campus, c) 広島大学瀬戸内CN国際共同研究センター, d) 海洋研究開発機構 超先鋭研究開発部門 *責任著者
DOI: 10.1264/jsme2.ME23029.
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