2019 Fiscal Year Final Research Report

Host parasite interactions between phytoplankton and diverse fungi: Dynamics of infectious disease in a changing world

Research Project

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Project/Area Number	16H02943
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Research Field	Environmental dynamic analysis
Research Institution	Yokohama National University (2018-2019) Toho University (2016-2017)
Principal Investigator	Kagami Maiko 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (20449250)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	辻彰洋独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (40356267) 出川洋介筑波大学, 生命環境系, 准教授 (00311431) 朴虎東信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (20262686) 千賀有希子東邦大学, 理学部, 准教授 (30434210) 伴修平滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (50238234) 田辺雄彦筑波大学, 藻類バイオマス・エネルギーシステム開発研究センター, 主任研究員 (80391126) 細井祥子 (田辺祥子) 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (80423226)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	物質循環 / 生物多様性 / ツボカビ / 珪藻 / DOM / 感染症 / 琵琶湖 / 印旛沼
Outline of Final Research Achievements	We investigated host-parasite relationships in lakes by combining Single-spore PCR and metabarcoding analysis. Field survey in Lake Biwa, Inba and Stechlin reveals diverse fungi and complex network between host and parasites which have different degree of host specificity. The isolated chytrids were all new clades including new order, genus and species. The dynamics of epidemics were regulated not only by environmental factors such as water temperatures and nutrients, but also by zooplankton, especially smaller rotifers and protists. Parasitic fungi influenced the quality and quantity of dissolved organic matters through changing host conditions and bacteria community composition.
Free Research Field	陸水生態学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	感染症動態に水温や栄養塩など物理化学的要因だけでなく食物網（動物プランクトンやバクテリア）が効いていることが初めて明らかになった。生物多様性と感染症を結びつける新しいテーマの創出であり、感染症の拡大予防という観点から社会的にも重要である。本研究の成果はカエルツボカビ症も含め様々な感染症の制御や発生予測の現場において活用できる。実際、バイオ燃料などとして期待される有用藻類の大量培養現場において寄生生物の混入は深刻な問題であり、寄生菌類の種同定から単離培養系の確立、制御に至るまで、本研究で得られた知見や確立した手法が活用された。今後も湖沼の保全や水質・水産資源管理の上で役立つことと期待する。