2022 Fiscal Year Annual Research Report
Unveiling the mechanism of phase-shift in coral reef ecosystem focusing on extracellular degradation system in corals
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20H00653
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 仁奈 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00617251)
酒井 一彦 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (50153838)
田邊 俊朗 沖縄工業高等専門学校, 生物資源工学科, 准教授 (50378915)
豊原 治彦 摂南大学, 農学部, 教授 (90183079) [Withdrawn]
高橋 俊一 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (80620153)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | サンゴ / フェーズシフト / 体外分解系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沖縄島北部・南部・慶良間諸島周辺での野外調査を実施し、それぞれの場所のサンゴ・藻類等の分布調査と海水・底質サンプルの確保を行った。飼育実験に関しては、流海水システムでのコユビミドリイシを用いた高水温ストレス暴露実験を行い、ステリベクス濾過による採水作業を実施した。野外及び飼育実験で海水をろ過したステリベクスサンプルを用いて、RNA抽出の予備的検討を進めた。
底質サンプルを用いて、細菌叢を対象としたメタバーコーディング解析を行った結果、全地点で最も多く見られたのはProteobacteria門で、ついでCyanobacteria門、Bacteroidota門であった。UPGMAクラスタリングで群集類似度を調べた結果、サンゴの被度によってクラスターが分かれる傾向が観察された。また、PICRUStによって細菌叢から酵素組成データを取得し、サンゴ被度の違いで酵素頻度の違いが有意に異なっていることが確認された。有意差は見られなかったが、キチナーゼの頻度に関しても、サンゴ被度が低いところで低下する傾向が見られた。
これまでの野外調査の結果を踏まえて、野外で水温が顕著に異なる場所を選定し、コユビミドリイシを採取してショットガンメタゲノムを実施し、アセンブルを行ってサンゴホロビオントからの酵素関連遺伝子を抽出するための基盤作成を進めた。またSNPs解析を実施し、集団間・個体間の遺伝的違いについても精査した。コユビミドリイシから粘液を採取し、精製に最適な条件を模索した結果、キチナーゼを部分的に精製することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
琉球大学瀬底研究施設で予定していたサンゴ片を用いたストレス暴露実験が、酸性化海水を生成する機械の不調及び新型コロナウイルス感染拡大の影響で施設利用も限られてしまい、十分に実施ができなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度十分に実施できなかった飼育実験を早めに実施し、必要となるサンプルの確保に努める。またこれまで得られたデータを一つの行列データとして整理し、ネットワーク解析を行って、コアとなる要素・要因群の絞り込みを試みる。メタゲノム解析・酵素精製・活性解析に関しては、引き続き効率的な評価系の構築を進める。
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[Journal Article] Consideration of Genetic Structure in the Ecologically and Biologically Significant Marine Areas (EBSA) Criteria: A Review of Convention on Biological Diversity (CBD) Regional Workshops and A Case Study of Coral Reef Conservation Planning.2022
Author(s)
Yamakita T, Sodeyama F, Iguchi A, Kitano YF, Teshima KM, Shimura A, Nakabayashi A, Nagai S, Nakamura T, Aizawa H, Yasuda N.
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Journal Title
Frontiers in Marine Science
Volume: 9
Pages: 823009
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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