Role of giant clams as a route to supply Symbiodiniaceae to coral reef ecosystems
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21H02266
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
小池 一彦 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (30265722)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 洋 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (00583147)
神保 充 北里大学, 海洋生命科学部, 教授 (10291650)
鈴木 豪 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (30533319)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | サンゴ礁 / 褐虫藻 / シャコガイ / 海洋環境 / Life below water / 海洋生態系 / 気候変動 / 共生 |
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| Outline of Research at the Start |
サンゴは動物ですが，褐虫藻と呼ばれる微細藻類が共生し，光合成によって作り出される養分に頼っています。気候変動などによってサンゴから褐虫藻がいなくなる「サンゴの白化」が世界中で頻発しており，サンゴ礁が急激に減っています。サンゴの幼生や，白化から回復する際には，周辺から褐虫藻を選択し取り込みます。ところがこの褐虫藻が何に由来するのかはわかっていません。私たちは，サンゴ同様に褐虫藻を共生させるシャコガイの糞に，大量の褐虫藻が含まれ，その褐虫藻がサンゴ幼生に共生することを見出しました。この研究では「シャコガイが豊かな海は，サンゴを健全に維持する力がある」との仮説を証明し，水槽実験や現場調査を行います。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は前年度に引き続き、石西礁湖において海水中および底質上の褐虫藻の多様性解析を行った。また、サンゴ幼生にシャコガイ糞を添加し、その取り込みの過程を観察した。
石西礁湖において9地点を設け、海水・底質・周辺サンゴの褐虫藻組成を次世代シークエンサーによって解析したところ合計で99万リードが得られ、8属の褐虫藻が検出された。このうち、特にCladocopiumおよびDurusdiniumに関連するリード数が最も多かった。サンゴとしてAcropora selagoを選び、共生する褐虫藻と周辺環境中の組成を比べたところ、両者に共通する褐虫藻系統は、サンゴ被度が高くなるにつれ多くなる傾向が認められた。Cladocopiumの中ではC1とC50がもっとも普遍的に見出された。DurusdiniumではD1とD1aであった。用いたプライマーの特性上、シャコガイ中に多く含まれるSymbidinium属は多くは検出されず、環境中の褐虫藻群がシャコガイに由来する可能性は明らかにはならなかった。
シャコガイの糞に関しては、糞中の褐虫藻の光合成活性をサンゴから放出された群と比較した。その結果、後者はほぼ24時間後にFv/Fmが0.4以下に低下するのに対し、シャコガイ糞中の褐虫藻は放出後3日後にも多くの褐虫藻が光合成活性を保っていた。このことから、糞を経由した褐虫藻の伝搬には、褐虫藻の活性を保つという利点が備わっていると思われた。
ウスエダミドリイシの幼生を用いてシャコガイ糞中の褐虫藻の感染実験を行ったところ、用いたシャコガイがCladocopiumのみを共生させていたために、サンゴへの共生確立は見られなかった。これは昨年度までの実験結果、すなわち、糞中のSymbiodiniumはサンゴへ感染するが、Cladocopiumは感染しないという結果を裏付けるものとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
シャコガイの糞を経由して褐虫藻がサンゴに共生するという成果はサンゴ礁の保全、回復事業とも連動し、宮古市を中心としたサンゴ礁保全に関わるNGOの協力を仰ぎ、すでに宮古市にシャコガイとサンゴの混合畜養システムを構築しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の仮説の下に，すでに沖縄県宮古市においてシャコガイとサンゴの混合畜養システムを構築しつつある。宮古市と強力に連携し、シャコガイとサンゴの混合畜養により、サンゴが褐虫藻を獲得しやすくなり、また、白化からの回復にも有利である仮説を現場実証する。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
