細菌は生理学的及び機能的に多様であり、あらゆる環境に生息している。その生物量は非常に大きく、また細胞あたりの活性が高いため、地球上における様々な物質循環やエネルギーの流れに大きく寄与していると考えられている。したがって、環境中における細菌の分布や多様性及び分類群構成についての知見は重要であるといえる。環境条件はこれら細菌群集構造を制御する要因の一つであると推察されるが、自然環境はそれぞれに特性があり、その影響も多様であるため、これらの関係についての現状の理解は十分とは言えない。本研究では、様々な淡水湖沼を網羅的に調査することにより、浮遊性細菌の群集構造に対する環境要因の影響について明らかにすることを目的とした。

2005年、2006年の夏季、信州から北海道までの高山・亜高山帯を中心とした合計46湖沼を調査した。湖沼について様々な物理化学的特性を測定するとともに、表層水サンプルに対して16S rRNA遺伝子を対象としたPCR-DGGEによる細菌群集構造解析を行った。これらのデータに基づいて、湖沼表層における細菌群集構造と環境要因との関係をCCAで解析した結果、塩濃度やpH、全リン濃度についての関連性が強いことが示された。DGGEバンドの塩基配列を決定し、各湖沼に生息する細菌の分類群を推定した結果、Polynucreobacter sp.及びMethylophilus sp.に近縁な配列が多数の湖沼から検出された。ロジスティック回帰分析によりこれら分類群の出現率に影響を及ぼす環境要因を特定した。本講演では、抽出されたそれぞれの環境要因について、細菌群集構造に対する関連性や具体的な影響について詳しく議論する。