2018 Fiscal Year Research-status Report
海洋中・深層における低次食物網構造の解明：細菌で結ぶマリンスノー食物網
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18K14515
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| Research Institution | National Institute of Polar Research |
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Principal Investigator |
佐野 雅美 国立極地研究所, 研究教育系, 特任研究員 (00814732)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | セジメントトラップ / バクテリア / 動物プランクトン / マリンスノー / メタゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)ゲル添加型セジメントトラップを作製・導入した。実体顕微鏡下で直接観察可能な採集カップ部を備えた筒部と、筒部を垂直に保つ支持部を持つ構造のゲル添加型セジメントトラップを作成し、試験を２航海に亘って行なった。問題点を改善した2回目の試験で運用可能であることが確認され、通常のセジメントトラップでは採集困難な脆弱な構造のマリンスノーの採集に成功した。
(2)本研究で対象海域とする南大洋での試料採集を行なった。東京海洋大学練習船海鷹丸による2019年1月の南大洋航海において、水深50mから500mにかけて３層にゲル添加型セジメントトラップを設置した漂流系を24時間漂流させた。各層よりマリンスノーは計画通りに採集され、画像解析のため船上で速やかに捕集面の撮影を行なった。水深50mの表層では大型の糞粒が大きな割合を占めていたが、深度が深くなるにつれ、不定形の粒子の割合が増加していた。加えて同一測点で各種ネットによる動物プランクトンの採集を行なった。試料は分析のため凍結保存して持ち帰った。
(3)セジメントトラップ試験時に採集した試料を用い、採集したマリンスノー各種およびデトリタス食性カイアシ類Scolecithrix danaeの消化管内容物のメタ16S,18S解析および顕微鏡観察を行なった。その結果Scolecithrix danaeの試料間で細菌叢は極めて類似していたが、マリンスノー中に組成の類似したものは無く、顕微鏡観察においても同様に該当する組成のマリンスノーは見られなかった。マリンスノーの解析数が少なかったためS.danaeの摂食するマリンスノーのタイプがカバーされていなかったことが考えられ、今後行う南大洋で採集した試料の分析ではセジメントトラップ１試料あたりの分析数を増やすことを検討している。
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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
(1)初年度に予定していた、ゲル添加型セジメントトラップの作製、試験、導入、およびゲル充填型セジメントトラップを用いた南大洋における試料採集を達成することが出来た。また、これまで採集が困難であった脆弱な構造のマリンスノーの採集に成功し、予備的な実験ではDNA抽出および次世代シーケンサーによる解析にも成功している。
(2)予備的な分析ではデトリタス食性種の消化管内容物と同様の組成のマリンスノーは未だ検出できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度に南大洋航海で採集できた試料を用いて、分析作業を進める。現場で取得済みのゲル添加型セジメントトラップ捕集面の画像を解析し、形状に基づくタイプ分けと各タイプの占める割合を明らかにする。一方で、固定試料を用いて動物プランクトンのソーティングを行い、セジメントトラップを設置した各層における主要種を求め、分析の対象とする動物プランクトン種を決定する。その後、分析対象種の消化管内容物とマリンスノー各タイプについて、顕微鏡観察、メタ16S,18S解析を行い、細菌叢・真核生物相等の組成の比較を行い、動物プランクトン各種が摂食するマリンスノーのタイプを求め、本研究の目的であるマリンスノーと動物プランクトン間における食物網構造を明らかにする。特に、予備的な解析では特定の細菌が甲殻類遺骸で構成されるマリンスノーの摂食の指標にできる可能性が示されており、この点にも着目しつつ研究を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
ゲル添加型セジメントトラップの作製に予定より多くの費用がかかり、このために予備的分析を縮小したことで分析外注費が縮小したため。
次年度ではメタ16S, 18S解析に使用する試薬類の購入に充当する予定である。
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