| Project/Area Number |
23K03489
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17020:Atmospheric and hydrospheric sciences-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
内海 真生 筑波大学, 生命環境系, 教授 (60323250)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 溶存メタン / 動態 / 湖沼水中 / 温暖化 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、1.申請者らによる1990年代の霞ヶ浦調査研究と同様に季節ごとの霞ヶ浦水中の溶存メタン濃度およびメタン酸化速度を現場法で測定し、同時に測定する他の物理化学環境因子情報と共に30年で変化が認められるのかについて解析する。2.急速に進展した分子生物学的手法を積極的に活用し、メタン酸化細菌の群集構造やメタン酸化に関する機能遺伝子コピー数の定量測定を行い、好気的メタン酸化に関する微生物群集構造を明らかにする。3.湿原の一つの形態である浅い湖沼からの年間メタン放出量についてupdateを行う他、高いメタン酸化速度を得られる条件について解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
R5年度は、霞ヶ浦（西浦）の３調査地点（高浜入り、湖心、土浦入り）での現地調査を季節ごとに計4回実施し、各地点の溶存メタン濃度および溶存メタン酸化速度測定用試料をニスキン-Ｘ採水器を用いて採取した。採取した試料をバイアルビンに分注、現場環境下で培養を行いビン内の溶存メタン濃度変化を測定することでメタン酸化速度を算出した。現地調査時に、水環境の物理化学的因子（水温、pH、溶存酸素、酸化還元電位）等をリアルタイムで測定した他、栄養塩濃度（全窒素、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素、アンモニア態窒素、及びリン酸態リン、溶存態炭素、等）を測定し、各地点の水質状況を把握した。各地点で採取した水試料についてフィルターろ過し微生物細胞を集積した後、DNAを抽出し、メタン酸化に関係する機能遺伝子であるpmoAを標的にリアルタイムPCRを行うことで、メタン酸化機能遺伝子コピー数を求めた。フィルターから抽出したDNA試料を用い、16S rDNAおよびpmoA遺伝子配列解析を行い、全体の微生物群集構造とメタン酸化細菌の群衆構造とその変化の把握を試みた。本年度の現地調査ならびに各種測定の結果、溶存メタン濃度の季節変化については30年前の変動と大きな違いは認められなかった。一方、メタン酸化速度の季節変化については、30年前は夏季から秋季にかけて高い比メタン酸化速度であったが、R5年度の研究からは春季にも比較的高い比メタン酸化速度を有していることが判明した。
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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
現地調査を伴う研究であるため予定通りに進まない場合もあり得るが、協力機関（茨城県霞ヶ浦環境科学センター）との調整で季節ごとに研究対象の霞ヶ浦（西浦）3地点での現地調査が滞りなく実施できている。調査準備を含め、調査当日の調査船上での観測、実験室に戻っての試料処理や培養なども、これまでの経験を生かして大きな問題無く実施できている。遺伝子解析に関しては、本年度、フィルター試料の作成方法、DNA抽出方法などの検討を行い、解析を行い結果を得るための方法についてある程度確立できたと言えることから、おおむね順調に進展していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
R6年度も計画的に年4回の霞ヶ浦（西浦）現地調査を実施し、溶存メタン濃度、メタン酸化速度の測定を継続する他、水温、溶存酸素濃度、各種栄養塩濃度などの物理・化学環境因子の測定も実施する。さらに、R5年度にほぼ確定したフィルター試料からのDNA抽出により、微生物群集構造解析や定量PCRによるメタン酸化の機能遺伝子コピー数の季節変化について明らかにしていくことに取り組む。最終的に、30年前の調査研究時の溶存メタン濃度やメタン酸化速度の季節変動と今回の測定結果に違いがあるのかを解析する他、微生物群集やメタン酸化細菌群集の季節変化について解析を行う。
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