鉄供給による貧栄養海域の窒素固定および有機物移出生産の制御

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14658151
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 古谷 研 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30143548)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神田 穣太 東京水産大学, 水産学部, 助教授 (60202032) ; 武田 重信 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (20334328)
• Keywords: 窒素固定 / シアノバクテリア / Trichodesmium / Synechocystis / 共生藻 / 植物プランクトン / アセチレン還元法 / 珪藻類

Research Abstract

今年度は培養系の確立、窒素固定者と植物プランクトンの共生関係、およびシアノバクテリアによる窒素固定速度測定法の確立を行った。まず野外調査として東大海洋研究所白鳳丸KH-02-1次航海(5~6月東シナ海)、同KH-02-4次航海(11~12月スールー海およびセレベス海)、長崎大学水産学部練習船長崎丸7月航海(7月東シナ海)で野外株の分離を試みた。培地には溶存窒素濃度が低い天然海水ベースのTMV培地および人工海水ベースのYBCII培地を用いた。その結果、2度の白鳳丸から得られた株は3ヶ月間程度の培養に成功した。より長期の培養のためには混在生物の除去、特に従属栄養者の除去が重要であることが明らかになった。
次に水産庁調査船「蒼洋丸」航海による黒潮海域の植物プランクトン試料から窒素固定能をもつシアノバクテリアとホスト藻類について解析した。その結果、珪藻Rhizosolenia clevei var.clevei, R.clevei var.communis, Guinardia cylindrus, Hemiaulus hauckii, H.membranaceous, H.indicus, Chaetoceros sp.cf C.compressusにシアノバクテリアの共生を認め、その分布様態を明らかにした。
窒素固定能測定法としてアセチレン還元法を用い、測定条件の設定と検討を行い密閉容器材質、カラム、採取の方法を確定した。これにより、シアノバクテリアTrichodesmium、同Synechocystis、同Synechococcus培養株を用いて培養条件下での窒素固定能を解析した。その結果、前2者に固定能を見いだし、固定速度と明暗周期、培地中の無機態窒素濃度との関係について解析を進めている。

Research Products

• [Publications] Furuya, K.: "Phytoplankton dynamics in the East China Sea in spring and summer as revealed by HPLC-derived pigment signatures"Deep-Sea Research II. 50. 367-387 (2002)
• [Publications] Ramaiah, N.: "Seasonal variations in phytoplankton composition and transparent exopolymer particles in a eutrophicated coastal environment"Aquatic Microbial Ecology. 30. 69-82 (2002)
• [Publications] 古谷 研: "水の事典"朝倉書店(印刷中). (2003)