2020 Fiscal Year Annual Research Report

Ecological role of marine viruses infecting zooplankton

Research Project

Project/Area Number	20H03057
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	平井惇也東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (30762554)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	カイアシ類 / ウイルス / 共生寄生 / 個体群動態
Outline of Annual Research Achievements	初年度である2020年度は試料の採集および研究手法の確立を中心に行った。研究協力者と連携し、北海道紋別市のオホーツクタワーにおいて週ごとに試料採集を行い、DNAおよびRNAが解析可能なRNAlaterに試料は保存した。試料の採集は年間を通じて問題なく行われ、約40の各季節を網羅する試料を取得することができた。動物プランクトンの中でも、対象とする生物は冷水期に特に優占し、大きな季節変動を示すカイアシ類Pseudocalanus newmaniとした。各試料からは最大10個体のPseudocalanus newmaniを顕微鏡下で選別し、DNAおよびRNAの抽出を行った。また、種判別を正確に行い、各季節ごとでPseudocalanus newmaniの集団が異なるかを確認するため、ミトコンドリアDNAのCOI領域も各個体のDNAを用いて配列を取得した。COI領域は一般的に使われるプライマーでは増幅が困難であったが、Pseudocalanus newmani用のプライマーを設計することで増幅が可能となり、配列の取得がされた。候補となるウイルスの検出にはRNA-seqを用い、rRNA除去後のRNAの配列を網羅的に取得した。インフォマティクスにより候補となる4種のウイルスの配列が取得され、それぞれプライマー・プローブの設計を行いqPCRで定量可能にした。また、Pseudocalanus newmaniの個体数の計測も行い、季節変化をデータを取得した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 新型コロナウイルスの影響で試料採集に大きく影響がでると考えられたが、研究協力者との連携により年間を通じた採集が可能となった。また、候補となるウイルスについてもRNA-seqのデータから問題なく検出された。ウイルスの絶対定量のためのプライマー・プローブの設計には時間を要したが、問題なく目的ウイルスが定量可能な手法が確立された。
Strategy for Future Research Activity	確立されたqPCRの手法を用い、Pseudocalanus newmaniの主要なウイルスの定量を行う。また、その季節変化を明らかにし、Pseudocalanus newmaniの個体群動態に与える影響の考察を行う。これらの季節変化の再現性を確かめるため、２年目となる2021年度も継続的に試料の採集は行う。また、ウイルスが多く検出された個体と検出されなかった個体の生理状態の比較を行う。比較には網羅的遺伝子解析のRNA-seqを用い、ウイルスの有無がカイアシ類の発現遺伝子にどのような影響を与えているかを明らかにする。