| Project/Area Number |
21K17874
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
SUGAI Youta 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (20896930)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 温室効果ガス / 一酸化炭素（CO） / 海表面マイクロレイヤー / 海洋性CO酸化菌 / 大気－海洋間のCO交換 / CO脱水素酵素遺伝子（coxL） / CO脱水素遺伝子（coxL） / 海面ミクロ層 / CO酸化菌 / CO酸化遺伝子（coxL） |
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| Outline of Research at the Start |
一般的に、海洋は大気中の一酸化炭素（CO）の供給源である。海洋において、COは主に細菌（CO酸化菌）により消費され、CO酸化菌は海洋から大気へのCOの放出を抑制する役割を担っているが、CO酸化菌の群集構造や系統に関する知見は非常に限られている。
そこで、沿岸域・外洋域における環境要因やCO濃度・消費速度を測定するとともに、海洋性CO酸化菌の群集構造・系統解析を実施する。本研究では、遺伝子解析と化学・生物分析、培養実験を組み合わせることにより、海洋性CO酸化菌の組成・活性を生態学的に明らかにし、海洋におけるCO消費の更なる理解を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In the present study, field investigations were conducted in coastal ocean (Western Sagami Bay, Japan) and open ocean (Western North Pacific and Eastern South Pacific). Environmental parameters (e.g. water temperature and organic matter concentration), dissolved carbon monoxide (CO) concentration, and biological CO consumption rate in surface waters (including surface microlayer) were measured, and DNA/RNA samples were collected for the community and phylogenetic analyses of marine CO-oxidizing bacteria. In addition to the community and phylogenetic analyses of marine CO-oxidizers using the samples collected during this study, the analyses using publicly available, global marine metagenome data were considered.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
一酸化炭素（CO）は間接的な温室効果ガスであり、一般的に、海洋から大気に放出されている。海洋表層における細菌によるCOの代謝（酸化）は、有機物が少ない海洋表層に生息する従属栄養性の細菌にとって有益なエネルギー獲得方法の1つであるだけでなく、海洋から大気へのCOの放出およびそれによる大気の温室効果の上昇を抑制することを意味する。したがって、海洋性CO酸化菌の系統・群集構造・生態を明らかにすることは、海洋生態学および生物地球化学において重要な課題である。
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