2021 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive studies on improvement of heat tolerance in reef corals.
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19H00953
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
酒井 一彦 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (50153838)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 崇 琉球大学, 理学部, 准教授 (40404553)
伊藤 通浩 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 助教 (80711473)
井口 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (50547502)
頼末 武史 兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 准教授 (50766722)
仮屋園 志帆 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 特別研究員 (00815334)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 有藻性サンゴ / サンゴ礁 / 進化的変化 / エピジェネティクス / 褐虫藻 / メタバーコーディング / 細菌叢 / 地球温暖化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．夏季の水温が5℃異なる同一地域にあるサンゴ礁で高温ストレスに弱いコユビミドリイシの群体片を採取し、褐虫藻を含むサンゴ共存微生物の組成をメタバーコーディングにより比較した。またこれらのサンゴ礁で前年度に取得したコユビミドリイシの、EpiRADSeq法による解析を進めた。 ２．温度と褐虫藻との共生の有無がサンゴholobiont全体のメチル化率に影響するかを検討するために、卵と幼生が褐虫藻を持たないコユビミドリイシの産卵期にサンゴ幼生を着底定着させて作った初期ポリプを、褐虫藻感染有／無と常温／常温より3℃高い処理群に分け、holobiont全体のメチル化率をメチル化測定キットで測定した。 ３．高水温攪乱の程度および頻度が異なると考えられる琉球列島の八重山海域、沖縄島周辺および与論海域でのサンゴ群集調査を昨年度から継続し、特に白化影響が大きいと考えられるサンゴ種群についての解析を進めた。 ４．高温ストレスの比較的高いサンゴ礁と低いサンゴ礁に成育するコユビミドリイシ群体の高温耐性と、これらの群体の細菌叢の群集構造の高温下での安定性を室内水槽実験により検討した。 ５．コユビミドリイシのプラヌラ幼生を対象に、常温と高温間で、遺伝子の発現パターンに変化があるかを解明するため、水温を変えた室内実験を実施した。 ６．高温に弱いコユビミドリイシのゲノム情報をもとに、高温耐性に関連するゲノム領域を探索した。またミドリイシ属サンゴの一種よりゲノム塩基配列データとトランスクリプトーム配列データを取得した。
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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
「研究成果の概要」１については、夏季最高水温が5℃以上異なる地点に同種のサンゴが成育し、どの温度帯でも夏季の白化率は変わらず、さらに共存微生物メタバーコーディングの結果、褐虫藻以外の細菌ではない特定の微生物の組成がサンゴ礁の高温ストレスの違いによって大きく変わることが明らかとなり、その微生物がサンゴholobiontの高温耐性に関係していることが示唆された。 ２については、褐虫藻の有無と水温の違いがともにサンゴholobiont全体のメチル化率に影響することが明らかとなり、特に褐虫藻がサンゴホストのメチル化に影響していることが示唆された。 ３については2021年度までに野外調査を終了し、現在データを解析中である。 ４については、コユビミドリイシの細菌叢はサンゴ群体間で有意に異なるが、水温の異なる地点間では有意には異ならないことが明らかとなった。 ５については、現在網羅的にプラヌラ幼生の遺伝子発現解析を実施中である。 ６については、ヒートショックタンパク質の１つであるsacsinをコードする遺伝子の多型がミドリイシ属全体に存在することが明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
「研究成果の概要」１については、今年度得られた結果の論文化を開始する。また当該微生物の出現が水温の季節変化によって変化するかを、季節を変えたサンプリングによって検討する。また今年度調査を行った地域外でも、地点の水温の違いによって今年度得られた結果と同様の違いが見られるかを、複数地域で季節を変えて検証する予定である。 ２については、今年度と同様の実験を次年度のサンゴ産卵時期に実施し、得られた結果の再現性を検討したうえで、論文化を開始する。 ３については、調査が終了したのでデータ解析を終え、論文化を開始する。 ４については、次年度も今年度と同様な実験を行い、サンゴの高温耐性へのサンゴ細菌叢の寄与を検証する実験系の構築に取り組み、サンゴ共在細菌株の分離を行い、これら細菌のサンゴの高温耐性との関係をさらに解析する。 ５については、次年度のサンゴ産卵時期に、高温下でサンゴ捕食者であるオニヒトデ有無によって、サンゴ幼生の遺伝子発現に差が出るかを実験的に検証する。 ６については、ミドリイシ属サンゴの一種よりゲノム塩基配列データとトランスクリプトーム配列データを取得し、このゲノム塩基配列データから得られたアセンブルされたゲノム配列と、そのゲノム上に存在する遺伝子の予想される機能情報（アノテーション情報）の整理を行う。
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Research Products
(3 results)
