2019 Fiscal Year Annual Research Report
Aggregate-biosphere: Unveiling hidden regulatory processes in the oceanic carbon cycle
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19H05667
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
永田 俊 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40183892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
緒方 博之 京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
原田 尚美 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), センター長 (70344281)
本多 牧生 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 上席研究員 (20359160)
鏡味 麻衣子 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (20449250)
三木 健 龍谷大学, 理工学部, 教授 (00815508)
横川 太一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 研究員 (00402751)
小川 浩史 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50260518)
福田 秀樹 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (30451892)
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| Project Period (FY) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| Keywords | 生物炭素ポンプ / 微生物群集 / 凝集体 / 物質循環 / ウィルス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①海洋に広く分布する凝集体を、深度別に、できるだけ非破壊的に捕集し、それを遺伝子解析や顕微鏡観察、また、物理化学的性状の解析に供する必要がある。初年度に実施した方法的検討の中で、英国のOSIL社が開発したマリンスノーキャッチャ―が、この研究目的に最も適していると判断し、本手法の検討を進めた。具体的には、大槌湾においてマリンスノーキャッチャ―の運用方法と粒子の捕集効率の検討を行い、必要な改良を加えた。②既存データのバイオインフォマティクス解析を進め、凝集体生命圏を構成するウィルスの役割の検証を進めた。③現場海水を用いた培養実験を実施し、凝集体原核生物群集の遷移パターンの解析を進めた。具体的には、東大大気海洋研究所の国際沿岸海洋研究センター（岩手県大槌町）の培養施設を利用し、実験的に引き起こした植物プランクトンブルームの中で生成した凝集体を回収し、約1か月間、暗条件下で培養した。凝集体サンプルの16SrRNA遺伝子を次世代シーケンス法により解析し、原核生物群集構造の変動を調べた。結果、凝集体の原核生物群集は、周囲の海水中の原核生物群集とは、群集構造や多様性が大きく異なることが明らかになった。また、凝集体の原核生物群集に特徴的な遷移パターンが見いだされた。④凝集体上の微視的スケールでの微生物の分布の定量化方法を顕微鏡観察に基づいて確立し、そのようにして得られるデータとの比較が可能な数理モデルの開発を進めた。
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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
本研究の推進のうえで重要な基盤となる凝集体捕集システムの導入と立ち上げを実施した。また実験的な分析やデータ解析も予定通り進んだ。以上のことから、研究はおおむね順調に進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度の方法的検討結果を踏まえ、新青丸航海等において凝集体観測を実施する。得られたサンプルを粒子、微生物、遺伝子、生化学的解析に供し、凝集体生命圏の構造的、機能的特性の解析を進める。また実験的解析を引き続き行い、凝集体生命圏の動態とその制御機構の解析を進める。数理モデルの改良と適用を進める。以上の研究を、研究計画調書に記載したロードマップに従って推進する予定である。
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