2018 Fiscal Year Annual Research Report
A study on the establishment, decline and future changes of underwater forests determined from the measurement of the environmental stress and in situ productivity
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16H02939
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
寺田 竜太 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 教授 (70336329)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶌田 智 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 准教授 (40322854)
ニシハラ グレゴリーナオキ 長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 准教授 (40508321)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 環境変動 / 温暖化 / モニタリング / ストレス応答 / 生産量 / 藻類 / 海藻 / 藻場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「海の森」である藻場生態系は様々な環境ストレスの複合作用と応答で成立している。環境変動に伴うストレスの量的・質的変化により，今後の藻場の植生変化，衰退および生産力の低下が懸念されている。本課題では，温度や光などの環境ストレスに対する海藻，海草類の生理的な応答を迅速に把握することを目的とすると共に，光量，水温，栄養塩ストレス下で発現する遺伝子を把握し，天然藻体でそれら発現量を解析することで，藻場のストレス状態を把握できるシステムの構築を目指した。また，藻場の総一次生産量を通年計測することで，天然環境における総一次生産量(GPP)の動態と環境応答を明らかにすることも目的とした。
材料には，環境省モニタリングサイト1000で調査している褐藻コンブ類やアラメ類，ホンダワラ類，紅藻類を用い，モニ1000サイトでは水温や光量を測定した。各種の生理的な変化を迅速に把握するため，光量や温度，乾燥等の環境ストレスの影響について，パルス変調クロロフィル蛍光測定等を用いて評価した。特に，コンブ類やカジメ，ホンダワラ類，モズク類では，温度（低温や高温）と光の複合ストレスによって光合成活性が低下することが明らかになった。また，アラメの培養株からのRNA-seqに供する高濃度・高品質のRNAサンプルの準備に成功した。15℃とよび25℃の培養株の比較RNA-seq解析の結果，HSP90やHSP20など277遺伝子の発現量が25℃で有意に上昇していた。リアルタイムPCRでもHSP90やHSP20遺伝子の発現量の上昇が示された。藻場が衰退する場合に，植生が変化し，それに伴って生産力も減少する。藻場のGPPはホンダワラ類と海草で同等だったが，磯焼け海域のGPPは藻場の半分であることが明らかになった。これらの結果を基に，環境省モニ1000各藻場サイトの過去10年間の動態と将来の変化について総合考察を行った。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(28 results)
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[Journal Article] Combined effects of irradiance and temperature on the PSII photochemical efficiency in the heteromorphic life history stages of cultivated Pyropia (Bangiales): P. yezoensis f. narawaensis and P. tenera from Japan2019
Author(s)
Terada, R., Nakahara, K., Borlongan, I. A., Watanabe, Y., Mine, T., Morikawa, T., Igari, T., Nishi, H., Endo, H., Nishihara, G. N.
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Journal Title
Journal of Applied Phycology
Volume: 31
Pages: 1251-1257
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Effect of photosynthetically active radiation and temperature on the photosynthesis of two heteromorphic life history stages of a temperate edible brown alga, Cladosiphon umezakii (Chordariaceae, Ectocarpales), from Japan2019
Author(s)
Fukumoto, R., Borlongan, I. A., Nishihara, G. N., Endo, H., Terada, R.
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Journal Title
Journal of Applied Phycology
Volume: 31
Pages: 1259-1270
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Photosynthetic performance of Saccharina angustata (Laminariales, Phaeophyceae) at the southern boundary of distribution in Japan2019
Author(s)
Borlongan, I. A., Maeno, Y., Kozono, J., Endo, H., Shimada, S., Nishihara, G. N., Terada, R.
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Journal Title
Phycologia
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Japan’s nationwide long-term monitoring survey of seaweed communities known as the “Monitoring Sites 1000”: Ten-year overview and future perspectives2019
Author(s)
Terada, R., Abe, M., Abe, T., Aoki, M., Dazai, A., Endo, H., Kamiya, M., Kawai, H., Kurashima, A., Motomura, T., Murase, N., Sakanishi, Y., Shimabukuro, H., Tanaka, J., Yoshida, G., Aoki, M.
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Journal Title
Phycological Research
Volume: -
Pages: -
Peer Reviewed
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[Journal Article] The combined effects of PAR and temperature including the chilling-light stress on the photosynthesis of a temperate brown alga, Sargassum patens (Fucales), based on field and laboratory measurements2018
Author(s)
Terada, R., Matsumoto, K., Borlongan, I. A., Watanabe, Y., Nishihara, G. N., Endo, H., Shimada, S.
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Journal Title
Journal of Applied Phycology
Volume: 30
Pages: 1893-1904
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The photosynthetic responses to PAR and temperature including chilling-light stress on the heteromorphic life history stages of a brown alga, Cladosiphon okamuranus (Chordariaceae) from Ryukyu Islands, Japan2018
Author(s)
Fukumoto, R., Borlongan, I. A., Nishihara, G. N., Endo, H., Terada, R.
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Journal Title
Phycological Research
Volume: 66
Pages: 209-217
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Effect of temperature and PAR on photosynthesis of an endangered freshwater red alga, Thorea okadae, from Kagoshima, Japan2018
Author(s)
Kozono, J., Nishihara, G. N., Endo, H., Terada, R.
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Journal Title
Phycologia
Volume: 57
Pages: 619-629
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Photosynthetic activity including the Chilling-light sensitivity of a temperate Japanese brown alga, Sargassum macrocarpum2019
Author(s)
Terada, R., Nakashima, Y., Borlongan, I. A., Shimabukuro, H., Kozono, J., Endo, H., Shimada, S., Nishihara, G. N.
Organizer
23rd International Seaweed Symposium
Int'l Joint Research
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[Presentation] The effects of velocity and canopy deformation on the photosynthesis of a seaweed bed in a recirculating flow chamber2019
Author(s)
Inoue, Y., Hinode, K., Osaki, K., Kamisaki, H., Otake, M., Toda, T., Terada, R., Nishihara, G. N.
Organizer
23rd International Seaweed Symposium
Int'l Joint Research
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