2019 Fiscal Year Annual Research Report
Phytoplankton strategy for coping with high-light stress in the NW subarctic Pacific
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17K07887
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
三野 義尚 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 助教 (20362303)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鋤柄 千穂 東京海洋大学, その他部局等, 特任助教 (90447128)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | PSⅡ光損傷 / 植物プランクトン / 光防御メカニズム / 西部北太平洋亜寒帯域 / 基礎生産力 / 成層強化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、亜寒帯海域に生息する植物プランクトン群集の光化学系（PS）Ⅱの光失活特性を調査し、優占種の光防御戦略を解明することを目指した。特に、過剰エネルギーを短時間で消去する代替的電子伝達経路の一つであるプラスチド・ターミナル・オキシダーゼ（PTOX）の機能に着目し、過去２年に渡り、その働きについて検討を行ってきた。最終年度である本年度も引き続き、天然試料を用いた培養実験に取り組むとともに、研究全体のまとめを行った。
JAMSTEC海洋地球研究船「みらい」による調査航海MR19-02（5月24日～6月14日）に参加し、西部北太平洋亜寒帯域の複数の測点において採取した試料を用いて強光ストレス実験を実施した。実験中のPSⅡ最大量子収率（Fv/Fm）の短時間変化を高速フラッシュ励起蛍光法によって追跡し、その結果からPSⅡ光失活パラメータを算出した。過去２年の結果と同様、亜寒帯における実験では、コントロール試料に比べてPTOX阻害剤を添加した試料は強光照射下でFv/Fmが有意に低下した。このことから、西部北太平洋の亜寒帯プランクトン全般において、PTOX経路を介した余剰電子の消費によってPSⅡの光損傷リスクが軽減されていることが明らかになった。さらに、このPTOX経路の働きを定量的に評価するためのデータ処理およびパラメータを検討・考案し、それを用いてこれまでに実施した船上実験の結果をまとめた。その結果、亜寒帯プランクトン群集は、PTOX 機能によって潜在的なPSⅡ光損傷リスクを10-35%低下していることが明らかになった。
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