陸域からサンゴ礁へ流入する微生物群の実態解明 －サンゴへの感染性と有害性の検証－

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K15402
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 伊藤 通浩 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 助教 (80711473)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: サンゴ / サンゴ共在微生物

Outline of Annual Research Achievements

サンゴ礁は世界的に衰退の一途を辿っている。近年, 人畜の糞便に含まれる細菌や土壌真菌と同一種とみなされる微生物がサンゴの病原菌であることが示され, 陸域を起源とする微生物群のサンゴへの悪影響が懸念されるようになった。一方で, サンゴ礁に実際に流入する陸域起源微生物群のサンゴへの感染は検証されていない。陸域からサンゴ礁への微生物群の流入実態と, それら微生物群のサンゴへの影響を評価することは, サンゴ礁環境の理解と適切な管理に不可欠である。そこで, 本研究は, 1) どのような微生物群が実際に陸域からサンゴ礁に流入しているのか, 2) それらが当該海域のサンゴに感染し定着するか, 3) サンゴの病変の発生または進展を引き起こすか, の3点の検証を目的とする。
本研究の申請時点では、調査地域とした沖縄県本部町沿岸海域の２定点を海域のサンプリング定点とする予定であったが、平成29年度に当該地域において実施したフィールド調査から、本研究の目的達成には、より多定点での試料採取が望ましいとの結論に至り、海域定点として新たに５か所選定し、計７か所とした。陸域定点としては、河川定点３か所、下水処理場１か所をサンプリング定点として選定した。次に、これら定点から、それぞれ２回ずつ試料採取を行った。採取した各試料は同一法によるDNA抽出に供し, 環境試料中の全DNAである「メタゲノムDNA」を得た。これら試料中の微生物叢の網羅的把握を目的として、本メタゲノムDNAを鋳型に用いて16S rDNA部分配列をPCR増幅し、一部の試料をMiSeqシーケンサーによる大量塩基配列解析に供した。現在、詳細を解析中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

計画当初は初年度のうちに海域試料を３回程度、陸域試料（下水処理水、河川水など）を６回程度採取する予定であったが、度重なる悪天候や海況不良により、予定の約半数の試料採取にとどまった。このため、フィールドに選定した陸域および海域の微生物分布に関する情報がやや不足している。引き続き、選定フィールドからの試料採取とその微生物群の解析を実施する必要がある。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度に選定した陸域および海域の定点から、引き続き、あと数回の環境試料の採取を実施する。採取した試料中の16S rRNA遺伝子および18S rRNA遺伝子部分配列のデータを統合解析し、サンゴ礁を含む海域とその周辺陸域の連結性を、検出される微生物群の観点から評価する。陸域由来の可能性が高い微生物群がサンゴ試料に検出された場合には、室内実験により、陸域由来の微生物試料のサンゴへの感染性を評価する。

Causes of Carryover

平成29年度は、度重なる海況不良と悪天候により、サンゴ礁海域およびそれに連結する陸域からの試料採取が予定の半分ほどにとどまった。そのため、試料採取に関わる旅費、試料の分析に関わる消耗品費、外注費などが想定の半額程度となった。
平成30年度は、引き続き、環境試料の採取およびその分析を行うとともに、当初の計画に基づいたサンゴへの微生物の感染性を評価する室内実験に関わる費用として助成金を使用する。