| Project/Area Number |
22KJ3109
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| Project/Area Number (Other) |
22J01607 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
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| Research Institution | Ritsumeikan University (2023)
National Institute for Environmental Studies (2022) |
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Principal Investigator |
沈 尚 立命館大学, 理工学部, 講師
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 細菌 / ウイルス / 溶菌 / 琵琶湖 |
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| Outline of Research at the Start |
海洋や湖沼に存在する溶存有機物のうち、大部分は微生物にとって難分解な有機物である。難分解性有機物はその重要性が認識されているにもかかわらず、起源や生成メカニズムについては依然として不明な点が多い。本研究では、ウイルスによって細菌バイオマスが溶存有機物へと回帰され、難分解性有機物の産生へと繋がっていることを明らかにする。さらに、このようなウイルス感染を介した難分解性有機物の産生に関わる重要な細菌－ウイルス感染系を抽出する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１年以上にわたって採水した琵琶湖表層のサンプルから、ウイルス感染によって死滅している細菌の推定を試みた。細菌生産量は15N-dAの取り込み法、細菌群集は16S rRNA遺伝子を対象としたアンプリコンシーケンス法、ウイルス群集はショットガンシーケンス法で分析した。その結果、約1,600種の細菌を検出することができた。細菌が最も活発になる時期（水温の高い７月、８月、９月）に19種の細菌が全細菌量の約40％を占め、細菌生産の大部分に寄与している可能性があることが明らかになった。また得られたウイルス種（約13,000種）の宿主を綱（門）レベルで推定した。これらの細菌19種と同じ綱（門）が宿主であると推定されたウイルスに対して共起解析を実施したところ、細菌生産に寄与していると考えられる細菌19種全てに対して、共起するウイルスを少なくとも１種検出できた。このことは、夏季に活性の高い細菌種がウイルス感染によって抑制されていることを示すものであり、”kill the winner” modelを支持するものである。また、深層で優占している細菌とウイルス種の約50％が、調査期間を通して存在していたこともわかった。このことは、深層では”kill the winner” modelとは別の力学が働いている可能性を示唆している。さらに、表層における細菌生産量や環境パラメータ（水温や有機物濃度など）の急激な変化は、細菌群集やウイルス群集のより早い変化に繋がるが、これらの群集変化速度は、毎年、鉛直混合によってリセットされることが明らかとなった。つまり、12ヶ月後には表層と深層で原核生物群集とウイルス群集の変化速度が同程度になる可能性がある。
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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
当初の予定通り、琵琶湖において溶菌に関与しうる細菌ーウイルス感染系を推定できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度であるため、琵琶湖における溶菌由来DOM量の推定および物質循環全体への寄与について解析を進める。
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