| Project/Area Number |
22K15187
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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 45040:Ecology and environment-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology (2023)
National Institute of Genetics (2022) |
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Principal Investigator |
村上 匠 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (00806432)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (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 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 氷河生態系 / 雪氷微生物 / メタゲノム / 立山 / クリオコナイト / 細菌群集 / 環境微生物 |
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| Outline of Research at the Start |
世界各地の氷河には微生物を中心とする生態系が存在するが、構成微生物の種類や生態、地域間差異に関しては不明な点が多い。これは国内の氷河に関しても同様である。本課題では日本に現存する氷河を拠点に据え、継続的に収集した試料から微生物群集総体の遺伝情報を網羅的に取得することで、生息する微生物の系統的多様性や代謝能を詳細に解析し、国内氷河生態系の構造解明を目指す。さらに、我々がこれまで収集してきた世界各地の氷河微生物群集データと比較することによって、日本と世界の氷河生態系構造の共通点・相違点を明確にし、氷河生態系の地球規模での多様性を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
氷河表面の雪氷上では様々な微生物や小動物が群集を形成して、独自の生態系を構築している。氷河生態系が駆動する様々な生化学プロセスは、流域の物質循環にも深く影響を与えることが明らかとなりつつあり、生物学のみならず地球科学の面からも注目を集めている。一方で、氷河微生物の多様性や生態に関しては未だ不明な点が多く残されている。特に、極域以外の地域の氷河生態系に関しては情報が不足しており、それは日本についても例外ではない。本課題では、国内に現存する氷河に着目し、表面に生息する微生物、特に 細菌群集の構造や遺伝子情報を継続的に収集・解析することを目標としている。このような集中的な解析を通じて、従来調査の及んで来なかった日本の氷河生態系の実態解明を目指す。2023年度は、2022年度に引き続き富山県立山の氷河にて雪氷試料採集を実施した。そして、２０２２、2023年度の双方の試料から核酸を抽出して、細菌の16S rRNA遺伝子をIllumina MiSeqでシークエンスし、群集構造を解析した。その結果、解析した2年で年毎に細菌群集組成が大きく異なることが判明した。さらに、世界各地の様々な地域からこれまで収集してきた氷河細菌群集組成データと、今回の解析で得られた国内氷河のデータとを統合して比較解析を行ったところ、国内氷河表面に現れる細菌群集はいずれの地域の氷河細菌群集とも異なる群集構造を示すことが判明した。このことから、今回調査した国内氷河表面上では、従来調査されてきた世界各地の氷河微生物群集とは性質の異なる、独特の微生物群集が形成されている可能性がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
富山県立山での調査は、当初予定していた通り本年度も実施し、新たな微生物試料を得た。また取得試料に対して群集構造解析を実施し、どのような細菌種がどれほど存在しているのかを具体的に示した。さらに、世界各地の比較氷河細菌群集と構造比較することで、国内氷河細菌群集の構造的特異性を明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度も引き続き立山での野外調査、試料収集を実施する予定である。そして、これまで蓄積したデータと統合することで、この3年間で調査地の微生物叢がどのように変化したのかを明らかにする。また、新規調査地で収集した試料についても同様に群集構造解析を行い、国内雪氷環境に生息する微生物叢について、より幅広い情報を取得する。
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