環境適合型サンゴの養殖・移植技術の確立

Research Project

Project/Area Number	24K21334
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
Research Institution	University of the Ryukyus
Principal Investigator	高橋俊一琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (80620153)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	井口亮国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (50547502)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2029-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥25,870,000 (Direct Cost: ¥19,900,000、Indirect Cost: ¥5,970,000) Fiscal Year 2028: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2027: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000) Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000) Fiscal Year 2024: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Keywords	サンゴ / 保全 / 移植 / 白化 / 褐虫藻 / 養殖 / 環境保全
Outline of Research at the Start	地球温暖化により、サンゴ礁生態系の貧弱化が進んでおり、過去30年でサンゴ被度は世界で20％も減少している。過去20年以上、サンゴ礁保全対策の一つとして、サンゴの養殖・移植事業が期待され、国内外で積極的に推進されてきた。しかし、移植されたサンゴの死亡率が高く、保全対策としての有効性が疑問視されている。死亡率が高い理由は、移植後の環境にサンゴが適応できなかったためで、今後は移植サンゴの生存率の向上が求められている。そこで本研究課題では、「サンゴの環境適応機構」に関する研究の知見を活用し、「環境適合型サンゴの養殖・移植技術の確立」を目的とする。
Outline of Annual Research Achievements	地球温暖化により、サンゴ礁生態系の貧弱化が進んでおり、過去30年でサンゴ被度は世界で20％も減少している。そのため、サンゴ礁保全対策が急務とされている。過去20年以上、サンゴ礁保全対策の一つとして、サンゴの養殖・移植事業が期待され、国内外で積極的に推進されてきた。しかし、移植されたサンゴの死亡率が高く、保全対策としての有効性が疑問視されている。死亡率が高い理由は、移植後の環境にサンゴが適応できなかったためで、今後は移植サンゴの生存率の向上が求められている。そこで本研究課題では、移植先の環境に適した褐虫藻種（タイプ）を人為的にサンゴに共生させ、移植サンゴの生存率を高める「環境適合型サンゴの養殖・移植技術の確立」を目指してる。そのためには、沖縄周辺の褐虫藻をより多く単離培養する必要がある。初年度は、褐虫藻を共生させるサンゴ、イソギンチャク、シャコ貝から単離培養を行った。条件検討の結果、いずれの宿主動物からも褐虫藻の単離培養に成功した。単離培養された褐虫藻の一部は、セルソーターを用いてクローン化した（200株以上）。ITS2領域の塩基配列による種（タイプ）同定はまだ行われておらず、いくつの種（タイプ）の褐虫藻がクローン株として単離培養されたかは不明である。世界には、単離培養された褐虫藻株が多くあるものの、沖縄で単離培養された褐虫藻株は少ない。そのため、本研究課題で単離培養された褐虫藻株は、生物資源として非常に貴重で、本研究課題の遂行に不可欠である。
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、沖縄海域からの褐虫藻の単離培養に成功しており、その一部はクローン化も済んでいる。
Strategy for Future Research Activity	沖縄海域の環境DNAデータを解析し、沖縄海域の褐虫藻種のリスト化を進める（研究分担者の井口が担当）。また、初年度に確立した褐虫藻の単離培養及びクローン化の方法を活用し、沖縄海域での褐虫藻の単離培養をさらに続け、より多くの褐虫藻の培養株を準備する（研究代表の高橋が担当）。各培養株のITS2領域の塩基配列により種（タイプ）を確認する。培養株の形態的（細胞サイズ）特徴と生理的特徴（成長速度の温度依存性、成長速度の光強度依存性、光合成効率）を調べる（研究代表者の高橋が担当）。実験は、4つ培養装置を用い、異なる4つの温度と、異なる4つの光量の設定条件で、それぞれの褐虫藻の成長速度と光合成効率を測定する。また、光合成効率は、クロロフィル蛍光測定装置（mini-PAM）を用い、光化学系IIの最大量子収率（Fv/Fm）で調べる。これらの実験結果より、それぞれの褐虫藻の生育に適した環境（温度と光強度）を見つけ出す。