Genetic survey of indigenous microbial eukaryotic communities, mainly fungi, in sedimentary rock matrices of deep terrestrial subsurface

深部地下堆積岩環境における土着由来の真核生物群集、主に真菌類の遺伝学的研究

齋藤 禎一*; 平野 伸一*; 長岡 亨*; 天野 由記   

Saito, Yoshimoto*; Hirano, Shinichi*; Nagaoka, Toru*; Amano, Yuki

培養に依存しない分子生物学的手法によって、さまざまな環境中の微生物群集組成について分析が可能となった。これらの手法により、嫌気的で太陽光の存在しない、高温・高圧の極限環境からも多くの未培養原核生物が検出されている。近年、深海環境においても真核生物が検出されており、その結果真核生物が従来考えられてきたよりも広範囲にわたって生息可能であることが示された。本研究では、幌延深地層研究センターの地下施設深度250mの環境において、分子生物学的手法を用いた真核生物に関する研究を行った。その結果、幌延の深部堆積岩環境において、菌類が真核生物群集の優占種であることが示された。また、岩石試料中からZygomycete, Basidiomycete, Ascomyceteのような様々な種の菌類が検出された。本研究は、深部堆積岩地下環境における真核生物の多様性に関する研究として世界初の成果である。

Culture-independent molecular techniques enable us to analyze microflora in various environments. Many uncultured prokaryotes have been detected by the molecular methods from extreme environments, including anaerobic, no light, high-pressure, and high temperature. Recently, microbial eukaryotes were also detected in deep-sea environments, suggesting that microbial eukaryotes can adapt to a wider range of environments than previously thought. Here, we performed a culture-independent analysis of eukaryotes from approximately -250 m depth in the Horonobe Underground Research Laboratory at Horonobe, Japan. Our results indicate that fungi are the dominant eukaryotic flora in deep sedimentary rocks of Horonobe. We detected a wide range of species, including Zygomycete, Basidiomycete, and Ascomycete fungi from the rocks. This study is the first report of eukaryotic diversity in deep subsurface sedimentary rocks.