| Project/Area Number |
22K14937
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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 40030:Aquatic bioproduction science-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
Ohara Shizuka 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 特任助教 (10878276)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 植物プランクトン / 貧栄養化 / 強光阻害 / 非光化学消光 / 分類群組成 / 珪藻類 / 鞭毛藻類 / 瀬戸内海 / 強光防御機構 / 微細藻類 / 強光 / 鉛直移動 |
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| Outline of Research at the Start |
日本最大の閉鎖性海域である瀬戸内海では近年，海の生態系の土台となる生物，植物プランクトンのうち主要な生産者である珪藻類に代わり，有害有毒な種を含む鞭毛藻類が台頭している。申請者はこの分類群組成の変化の原因が，瀬戸内海の栄養塩減少と強光に曝される機会の増加にあるという仮説を立てた。本申請研究では珪藻と鞭毛藻の強光防御機構の違いを室内の培養実験と現場海域での野外試験によって比較し，この仮説を立証する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Diatoms, which are major primary producers in the ocean, and flagellates, which include species harmful to fishery and capable of vertical migration, were selected. Comparing the maximum value of strong light defense mechanism (non-photochemical quenching: NPQ) of each species of 8 diatoms and 3 flagellates, 1 diatom and 1 flagellate had low NPQ ability. It was suggested that these two species have a mechanism of high-light avoidance other than NPQ, including physical avoidance by vertical migration. Then, the difference of NPQ change under phosphorus limitation was compared for these 11 species, and it was indicated that many diatoms tended to be weak to the combined stress of low nutrient and high light, that both diatoms and flagellates had the species which were advantageous and disadvantageous under the oligotrophic and high light, and that the response to this combined stress might be different by species even in the same genus.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
強光防御機構である非光化学消光（NPQ）に着目した研究は陸上植物では盛んである。本研究で対象とする珪藻についてもいくつか研究例があるが，その多くは干潟の底生珪藻や極地に生息する種に関する研究で，瀬戸内海のような沿岸域に代表的な浮遊性珪藻類や鞭毛藻類のNPQ能に関する知見は不足している。一方，瀬戸内海では珪藻類減少による生産力の低下や有害な鞭毛藻類赤潮による漁業被害に悩まされており，植物プランクトン種遷移をコントロールしうるNPQ能の違いを理解することは，基礎生産力低下の要因や有害鞭毛藻類赤潮の発生機構の解明に繋がると期待される。
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