| Project/Area Number |
22K19213
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
TAKEDA Shigenobu 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (20334328)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 赤潮 / 一酸化窒素 / 海洋生態系 / 窒素循環 / 植物プランクトン |
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| Outline of Research at the Start |
一酸化窒素（NO）は、生体内の多様な生理過程におけるシグナル伝達分子としての重要性が認識されているにも関わらず、海洋生態系における生理機能の解明が未着手である。そこで、NOが赤潮を形成する海洋植物プランクトンの新たな増殖制御因子になり得るかどうかを、海水中のNO濃度を精緻に制御可能な培養実験系を用いて明らかにする。また、海洋表層におけるNOの生成や消失が赤潮藻類のブルームの発達・衰退に及ぼす可能性を評価する。これらの結果に基づき、海洋生態系を一次生産者として支えている植物プランクトンの増殖に及ぼすNOの影響を理解し、赤潮の新規防除技術の開発や、海洋の窒素循環の解明に寄与する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, a variable-volume repeated fed-batch culture system was employed to simulate the NO supply rate in the laboratory and determine the growth responses of coastal phytoplankton. The growth rates of the diatom Skeletonema marinoi-dohrnii complex and raphidophyte Chattonella marina were almost completely inhibited at average NO supply rates of 28 and 1.4 pM/s, respectively, indicating species differences in sensitivity to NO. These results suggest that phytoplankton growth may be sufficiently inhibited by NO produced through photochemical reactions in surface seawater. Therefore, in eutrophic waters with relatively high nitrite concentrations, the effect of NO on altering the abundance of phytoplankton species as well as the occurrence and disappearance of red tides should be considered.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
生体内の多様な生理過程におけるシグナル伝達分子としての重要性が認識されている一酸化窒素（NO）が、本研究により、海洋植物プランクトンの新たな増殖抑制因子となる可能性が明らかになった。このことから、赤潮藻類によるブルームの発達・衰退過程や海洋一次生産の変動を解析する上で、NOの影響を考慮することの重要性が示された。それらの知見は、赤潮の新規防除技術の開発だけでなく、海洋の窒素循環および植物プランクトン動態の理解とそれらの研究展開にも、新たな展開をもたらすと予想される。また、海洋生態系内におけるNOを介した生理的作用に関する研究や、大気海洋間のNO相互作用などの学際研究の創出も期待できる。
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