気候変動影響に対するアマモの生態・生理的反応と遺伝子発現の実験的検証

Research Project

Project/Area Number	22K12470
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
Research Institution	Marine Ecology Research Institute
Principal Investigator	百田恭輔公益財団法人海洋生物環境研究所, 海生研中央研究所, 研究員 (10815921)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐藤允昭国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(神栖), 主任研究員 (10805865) 渡辺謙太国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (20725618)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	アマモ / 気候変動影響 / 生理応答 / 淡水流入影響 / 遺伝子発現 / 海洋温暖化 / 発芽 / 気候変動 / 淡水流入 / 環境勾配 / 海草藻場 / 緯度勾配 / 環境応答
Outline of Research at the Start	近年、海洋熱波や河川流入の頻発化・激甚化に伴い、アマモ場の衰退・消失が世界各地で懸念されている。このような気候変動に対するアマモの抵抗性には、局所適応に関わる緯度・環境勾配に沿った違いが予測される。本研究では、日本国内の3海域のアマモ個体群を対象に、海水温および淡水流入の実験操作に対する種子の発芽および成長期における生態・生理的反応と遺伝子発現を計測し、その緯度・環境勾配に沿った特性を明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	本年度は、前年の10月に開始した種子発芽への海水温影響を調べる屋内操作実験を7月中旬まで継続して実施した。この実験では、昨年度の栄養株を用いた実験と同様の北海道厚岸・岩手大槌・東京湾・東京湾+2度の４つの海水温を再現し、発芽および発根状況を定期的に観察することにより、これらの季節的な変異が起こるのかを調べた。各海域を想定した海水温の季節変動については、各海域の過去の観測データをもとに定期的な調温を行うことにより再現した。なお、本実験の結果は、昨年度の栄養株を用いた実験の結果と合わせて、海水温上昇による生活史への影響を考察した結果として学会にて発表を行った（百田ら、第39回個体群生態学会）。また、上記の発芽実験の終了後、本年度の5～7月に東京湾および北海道厚岸にて現地採取した栄養株を用いて、3つの異なる海水温の水槽を設け、集中的な降雨を想定した短期的淡水流入の影響を調べる実験を7月下旬から８月下旬に実施した。栄養株の生存率や光合成活性を定期測定し、遺伝子発現（RNA）分析用のサンプルおよびＣ/Ｎ比分析用のサンプルを取得した。なお、昨年度に示した推進方策の通り、飼育施設利用の制限などの理由により実験規模の縮小が必要となり、海水温および塩分勾配に沿ってアマモが分布する北海道厚岸海域に焦点を当て、環境勾配に着目した実験計画に変更した。対象のアマモ集団に関しても、北海道厚岸の3地点に東京湾1地点を温帯の比較対象として加えた、計4地点のアマモを昨年度に示した計画通りに実験に用いた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 昨年度の試行により、種子の発芽期間が想定よりも長いことや、実生株の十分な確保が困難であることが明らかになり、飼育設備の状況変化に伴い、本年度は当初の計画から一部変更した内容により研究を遂行した。主な計画の変更点は、海水温の発芽・実生への影響評価実験（実験(i)）の実験期間を昨年度の種子の採取時期から約1年にあたる本年度の７月中旬まで延長し、海水温および淡水流入の影響評価実験（実験(ii)）では実生株の代わりに現地採取した栄養株を用いたことである。これらの変更により、当初の計画において取得目標であったサンプルおよびデータを概ね取得完了できており、本研究は概ね順調に進んでいる。
Strategy for Future Research Activity	これまでに本研究で計画していた調査・実験は完了しており、今後は未分析のRNAおよびＣ/Ｎ比のサンプル分析を完遂し、全体の成果を学会および学術論文等で公表することを主な目標とする。