| Project Area | Establishment of pH Biology |
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| Project/Area Number |
20H05790
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
栗原 晴子 琉球大学, 理学部, 教授 (40397568)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保田 好美 独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (80710946)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥41,860,000 (Direct Cost: ¥32,200,000、Indirect Cost: ¥9,660,000)
Fiscal Year 2022: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
Fiscal Year 2020: ¥14,040,000 (Direct Cost: ¥10,800,000、Indirect Cost: ¥3,240,000)
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| Keywords | pH / 適応 / 海洋酸性化 / サンゴ類 / 有孔虫類 / サンゴ / 有孔虫 / 酸性化 / 海洋生物 / 進化 |
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| Outline of Research at the Start |
大気CO2分圧の増加に伴う海洋酸性化は多くの海洋生物、特に炭酸カルシウム生物（サンゴや有孔虫など）に深刻な影響を及ぼす。本研究では「pH応答生物学の創成」を実現するべく、主に酸性化耐性サンゴ等を用いて低pH環境に対する生理・生態学的応答の解明、ならびに生理・医学研究者とタッグを組むことにより、分子レベルでの機構解明を遂行することによって、海洋生物が海水pHの変化にどのように応答・適応しているのかを解明する。さらに化石種を用いて、形態や群集組成を評価することで地球史上過去に生じたpH環境の変動に対し、生物がどのように応答し変化してきたのかを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
「pH応答生物学の創成」を目的とする中、本研究では過去及び現在大気CO2分圧の増減によって海水中のpHが変化する点に着目してこのようなpH環境の変化に対 する海洋生物の応答、適応・進化の観点から評価する。 この目的を達成するため本研究では具体的に1．高CO2環境を示す特殊海域である活火山島である硫黄鳥島海域およびパラオのニッコー湾海域に着目して、そこに生息する主にサンゴ類による低pH環境に対する生理・生態学的応答を評価すると共になぜ低pH環境の中生き残ることが出来たのかを分子生物学的アプローチから評価、および2．過去の大気CO2濃度が急速に変化したPETM期に着目して,この時代の前後の有孔虫の化石種を用いて、これら生物がpH環境の変化に対して過去どのように応答したのかを形態学的アプローチから評価する。
本年度は1についてコロナ感染によりパラオへの渡航が叶わなかったため低ｐH環境に晒されたサンゴを用いた評価実験が出来なかった。一方で過去既に取られていた海水サンプルの分析結果から、ニッコー湾の低pH環境はそこに生息する生物の呼吸や石灰化によってもたらされていることが明らかとなった。さらに異なるｐH環境を示す地点間ではそこに生息するサンゴの群集組成が大きく異なることが明らかとなった。このことからサンゴ種によってそのｐH耐性には異なる可能性が示唆された。次年度にはニッコー湾に生息しｐH耐性を有すると考えられるユビエダハマサンゴの遺伝子発現解析を評価するために、沖縄沿岸に生息する同種のユビエダハマサンゴの全ゲノム解析を開始する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年に引き続き、コロナ感染拡大によって本研究の主要な研究サイトであるパラオへの渡航が叶わず、現地でのフィールド調査やサンゴの移植実験などを行うことが出来なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在解析を開始しているユビエダハマサンゴのゲノム解析を引き続き実施する。
さらにコロナ感染により海外への渡航制限が終了した場合には、パラオでのフィールド調査を実施する。ニッコー湾において異なるｐH環境を示す地点からサンゴを採集し、低ｐHと高ｐH環境それぞれの地点間でサンゴの交換移植実験を実施する。
実験終了後全てのサンプルを回収し、それぞれのサンゴの生理的応答に加えて遺伝発現に関する評価を実施する。
また湾内外での同サンゴ群集の遺伝的交流を評価するためMigSEQ法による集団遺伝学的解析を行う。
研究2について引き続き、得られた有孔虫の化石サンプルを用いてその殻密度やサイズを定量的に評価し、高CO2環境による影響を評価する。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
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[Journal Article] Potential local adaptation of corals at acidified and warmed Nikko Bay, Palau2021
Author(s)
Kurihara H, Watanabe A, Tsugi A, Mimura I, Hongo C, Kawai T, Reimer JD, Kimoto K, Gouezo M, Golbuu Y.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 11
Issue: 1
Pages: 11192-11192
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] インド-西太平洋におけるアオサンゴ属（Heliopora spp.）の系統地理学的パターンと種分化の考察2020
Author(s)
谷中 絢貴, 栗原 晴子, Davide Maggioni, Davide Seveso, Danwei Huang, Abram Townsend, Zoe T. Richards, Sen-Lin Tang, 和田 直久, 菊地 泰生, 湯浅 英知, 山下 洋, 安倍 真理, 金井 恵, Stephane De Palmas, Niphon Phongsuwan, 安田 仁奈
Organizer
日本サンゴ礁学会
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