2017 Fiscal Year Research-status Report
琵琶湖におけるプランクトンとウイルスの過去100年にわたる相互作用解明への挑戦
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17K00528
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| Research Institution | Matsuyama University |
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Principal Investigator |
槻木 玲美 松山大学, 法学部, 教授 (20423618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本庄 三恵 京都大学, 生態学研究センター, 研究員 (30450208)
加 三千宣 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 准教授 (70448380)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 過去100年 / 古陸水学 / プランクトン / ミジンコ / ウイルス / 琵琶湖 / 環境変化 / 生物間相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本最大の湖である琵琶湖は、世界でも稀有な10万年以上の歴史を有する古代湖であるが、戦後、急速に富栄養化が進行するなど近年の環境変化と共にこの100年で生態系が大きく変化してきたことが明らかにされている。しかし、近年の環境変化が生物同士のつながりや相互作用にどのような影響を及ぼしたのかはほとんどわかっていない。そこで本研究は、従来の堆積物を用いた研究手法に技術的進展が著しい遺伝子解析技術を応用させ、琵琶湖におけるミジンコ群集の長期変化と宿主ミジンコとウイルスの相互作用がどのように推移してきたかを明らかにすることを目指す。
本年度は、8月中旬に高い時間解像度で解析が可能な和邇沖地点で8本の堆積物と表層泥のサンプリングを実施した。また6月と8月には、現存するミジンコに感染するウイルスを検出することを目的とし、ミジンコを採取して胃内容物を吐き出させる実験を実施した。これまでの観察から、6月に採取したミジンコの多くは従来、優占種として報告されてきたDaphnia galeataではなく、2000年頃、突然琵琶湖に出現したとされる大型種のD. pulicariaであること、8月は以前から生息が確認されている中型種のD. galeataであることが判明した。従って2000年以降、琵琶湖ではこれら2種のミジンコが共存するようになった可能性が示された。そこで表層堆積物中のミジンコ休眠卵を採取し、HotSHOT法を用いてDNA解析を進めた所、2種が混在していることや堆積物中の遺骸分析からはDaphnia pulicariaが2000年頃より現在まで連続して出現することを突き止めた。一方、休眠卵から上記2種を判別する方法として、休眠卵のサイズ計測と共にミトコンドリア12S rDNAの2領域を用いて解析を行なった結果、サイズにより種判別できる可能性を見出した。
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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
予定通りにサンプリングが行われ、堆積物の年代測定やミジンコの遺骸分析も順調に解析が進んでいる。またミジンコ感染ウイルスを検出するための胃内容物をはかせたミジンコのサンプルも取得でき、こういったミジンコサンプルと湖底の表層泥については、超遠心機を用いた密度勾配法によるウイルス画分のDNA抽出まで実行できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
湖底堆積物から時代（層）ごとに休眠卵や遺骸分析を行い、過去100年のミジンコ群集や休眠卵量の変遷を明らかにする。そして休眠卵に残る感染ウイルスの遺伝子解析をさらに進め、既知および新規ウイルスの探索を試み、宿主とウイルスの長期動態再現を目指す。
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| Causes of Carryover |
本年度は、サンプリング調査で琵琶湖に2種のミジンコが共存しているという想定外の発見があったため、主に休眠卵の種判別のための方法確立を優先的に行った。そこで、ウイルスの検出に関して、次年度にできるだけ多くのサンプルを効率的に分析するため、技術補佐員を雇用する人件費の繰り越しを行った。今後、繰り越した予算で技術補佐員を雇用し、データ取得を加速化させる予定である。
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