2017 Fiscal Year Annual Research Report
海洋表面マイクロ層とエアロゾルの微生物学：生物活動と気候をつなぐフロンティア
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16H02562
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
浜崎 恒二 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (80277871)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩本 洋子 広島大学, 生物圏科学研究科, 助教 (60599645)
高見 英人 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, 上席研究員 (70359165)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 微生物 / 海洋 / 海表面マイクロ層 / エアロゾル / メタゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，前年度実施した観測試料の解析を行う他，太平洋亜熱帯海域の東西横断観測に参加して，海水，SMLとこれに由来するエアロゾルの採集を行った．
（１）海表面マイクロ層とエアロゾルの微生物群集組成解析（浜崎・PD）：水中，SML，エアロゾルのバクテリア・アーキア群集の解析と各種環境パラメータの測定を行った．バクテリア・アーキア群集については，16SrRNA遺伝子をPCR増幅し，超並列シーケンサーでの大量シーケンスによる群集構造解析（16Sアンプリコン解析）を行った．水中環境パラメータとして，蛍光顕微鏡による微生物計数，塩分，クロロフィル，有機物，栄養塩濃度の測定を行った．
（２）海表面マイクロ層とエアロゾルの微生物の代謝機能ポテンシャル解析（浜崎・高見・PD）：実際の解析データは未だないため，既存のメタゲノムデータを用いて，多変量解析手法やネットワーク解析手法による代謝機能の比較アルゴリズムの検討を行った．また，機能的特徴を可視化するツールとして，複雑な代謝マップを簡易的に示す粗視化マップを改良し，ダウンロードした結果をアップロードすることで，サーバに依存せず描画できるスタンドアローン版粗視化マップ描画システムを開発した．
（３）エアロゾルの雲凝結活性の測定（岩本）：九十九湾野外実験のデータ解析と電子顕微鏡によるエアロゾル粒子分析を進め，データ検討会で報告した．また，SSAの比較対象として北太平洋と縁辺海の広範囲にわたる大気エアロゾルの雲凝結核能を解析した．1月にはエアロゾルを介した大気海洋間の物質循環に関する研究集会を開催した．
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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
昨年度に実施した九十九湾での集中観測試料の解析を進め，環境パラメータの解析がほぼ終了したほか，微生物群集解析用のDNA抽出もほぼ終了した．さらに，8-9月には太平洋亜熱帯海域において，SMLとこれに由来するエアロゾルの採集も行い，比較解析のための新たな試料も得られた．一方で，研究費不足のため，当初予定していた微生物群集解析のためのDNAシーケンスができず，次年度の課題となった．
今年度の11月には，上記集中観測（2016年10-11月）について，これまでに得られたデータを持ち寄り，観測メンバーによるデータ検討会を実施した．観測概要について，いくつかの環境パラメータのデータから，期間中の海洋および大気環境の変化について検討を行った．また，CCN活性測定データと環境パラメータ，有機物との関係について検討した．さらに，新しいCCN活性測定法の紹介，IN活性の測定データが示された．CCN活性の補完データとして，表面張力の測定について議論した．全体の解析としては，エアロゾルのCCNの変化と水中の有機物，微生物相，機能ポテンシャルとの関係，SML/UWのINの変化と水中の有機物，微生物相，機能ポテンシャルとの関係，BBAについては全サンプルをプールするか，再サンプリングして，SML，UWとの比較メタゲノムを中心に解析して行くこととなった．以上，それぞれの研究の進捗状況と内容の相互理解を深めることができた．論文，学会発表についても，発表のタイミングや時期などを議論した．本研究に関連して，学術研究船による航海による観測とサンプリングについても議論した．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，昨年度までに実施した観測試料の解析を行う．水中，SML，エアロゾルのバクテリア・アーキア群集の解析と各種環境パラメータの測定を行う．バクテリア・アーキア群集については，16SrRNA遺伝子をPCR増幅し，超並列シーケンサーでの大量シーケンスによる群集構造解析（16Sアンプリコン解析），メタゲノム解析を行う．太平洋亜熱帯海域試料について，フローサイトメトリによる微生物計数，塩分，クロロフィル，有機物，栄養塩濃度の測定を行う．同時に，エロゾル試料の化学分析と個別粒子分析に注力する．プロトンNMRによる有機物の種組成分析に着手する．化学分析で得られた結果とこれまでに得られている物理計測データを統合的に解析する．
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