スマートフォンの携帯通信網を活用したサンゴ一斉産卵の同時多点観測システムの構築

Research Project

Project/Area Number	23K20289
Project/Area Number (Other)	20H03066 (2020-2023)
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund (2024) Single-year Grants (2020-2023)
Section	一般
Review Section	Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research Institution	Fisheries Research and Education Agency
Principal Investigator	鈴木豪国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (30533319)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	善岡祐輝沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, リサーチフェロー (20982169) 竹垣草世香 (向草世香) 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (30546106) 酒井一彦琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 協力研究員 (50153838) 新里宙也東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70524726)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000) Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2021: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000) Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywords	ミドリイシ / フェノロジー / 受精効率 / 幼生加入 / ミドリイシ属サンゴ / 一斉産卵 / 遠隔長期間観察 / トランスクリプトーム解析
Outline of Research at the Start	多くのサンゴは年1回の同時一斉産卵という繁殖により、大量の幼生を供給する。加入の変動を決定する上で『同時一斉産卵の同調性』が鍵となると考え、幼生加入量と産卵同調性との関係について注目した。一斉産卵の同調は、空間スケールや種によって「ずれ」が生じる上、環境条件と連動した年変動があると予想される。そこで、本研究では、一斉産卵を多点同時観測することで、個体群レベルにおける産卵同調の実態を解明することを目指す。多点同時観測を低コストで実現するため、スマートフォンを活用し、既存の携帯通信ネットワークを利用するシステムを開発する。さらに、産卵に関わる遺伝子の挙動を明らかにし、産卵予測技術も実用化する。
Outline of Annual Research Achievements	多くのサンゴは年1回の同時一斉産卵という繁殖により、大量の幼生を供給する。この一斉産卵の同調は、空間スケールや種によって「ずれ」が生じる上、幼生供給を左右するような環境条件と連動した年変動があると予想される。そこで、本研究では、一斉産卵を多点同時観測することで、個体群レベルにおける産卵同調の実態を解明することを目指している。多点同時観測を低コストで実現するため、スマートフォンを活用し、既存の携帯通信ネットワークを利用するシステムを考案した。 2年目にあたる今年度は、昨年度に引き続き、太陽光パネル式充電器とセットで野外環境で使用可能なスマートフォンを探索し、1機種のみ1週間以上の長期間連続で作動することが明らかになった。実際に野外での産卵も記録できた。また、初年度から引き続き、琉球列島の本島地域（瀬底島周辺）および宮古・八重山地域で、幼生加入量およびサンゴ成熟度を記録した。一方、遺伝子による産卵予測技術開発では、産卵前に発現の上がる遺伝子を網羅的に調べるため、産卵期およびその前後に定期的に採取したサンプルを用いて、トランスクリプトーム解析に着手した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason サンゴの成熟調査および加入調査は概ね計画通り実施し、スマーフォンによる遠隔観察システムの開発およびサンゴ産卵前後のトランスクリプトーム解析も進めている。
Strategy for Future Research Activity	計画調書から大きな変更はないが、新型コロナの流行が収まらないため、調査定点として1か所予定していた海外での調査が難しい点のみが懸念材料である。流行収束次第、調査を実施する予定である。