2020 Fiscal Year Annual Research Report
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20H04325
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
萩野 恭子 高知大学, 海洋コア総合研究センター, 特任助教 (90374206)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
氏家 由利香 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 准教授 (20573041)
星野 辰彦 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(高知コア研究所), 主任研究員 (30386619)
Jordan Richard 山形大学, 理学部, 教授 (90260455)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 温暖化 / 円石藻 / 微細藻 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
産業革命以来、人為的に放出された温室効果ガスによって、地球の平均気温は上昇傾向にある。それに伴い、海洋の温暖化も1970年代後半から顕著になってきた。地球温暖化は海洋の生態系にどのような影響を与えているのか？この問いに答えるには、温暖化以前と現在の生物群集を比べる必要がある。しかしながら、温暖化以前の生物群集の情報が決定的に不足しているため、その影響を評価することは困難であった。
本研究では、1960~1970年代前半に世界中の海水から作成された海水ろ過フィルター試料を多角的に研究することにより、温暖化以前の微細藻類（主に、第一次生産者である円石藻・珪藻・パルマ藻などの微細藻類）の生物地理の実態の解明を目指している。具体的には、温暖化が顕著になる「前」の微生物（微細藻・共生細菌）の多様性と地理分布を、形態分類と環境DNA解析の両方に基づいて復元し、温暖化前の海洋微生物相の基準となる地図を作成する。それを、1990年以降に行われた微細藻の生物地理の研究や、Tara Ocean Projectで得られた最近の海の環境DNA試料の解析結果と比較することにより、過去50年間の温暖化が海洋微生物生態系へ与えた影響を評価する。2020年度には、以下の課題に取り組んだ。
１）試料の保護と、光学顕微鏡観察用のプレパラート作成による観察準備を行った。
２）複数の手法を用いてフィルターからのDNA抽出試験を行い、フィルター試料からの回収効率の良い抽出方法を選定した。
３）光学顕微鏡観察を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
１）全6000試料を新しい容器に入れ替え、各試料の産地等の情報のデータ入力を行った。その後、各試料から5mm X 10mm 程度を切り出し、光学顕微鏡観察用の永久プレパラートを作成した。コロナ感染対策のため、多数のアルバイトを集めて作業することが出来ない状態が長く続いたため、作業は遅れているものの、現在までに約4500試料の永久プレパラートの作成を行うことができた。50年以上前に作成されたフィルター試料は、プランクトン遺骸を受け止めているフィルター自体が経年劣化でもろくなっていた。本研究で各試料から一部分を切り出して永久プレパラートにしたことにより、光学顕微鏡観察用という目的に限ってではあるが、試料の半永久的な保護が可能になった。2020年度に行う予定だった光学顕微鏡観察や、観察結果に基づいたDNA抽出に用いる試料の選定は、感染拡大対策のためにプレパラート作成が大幅に遅れたために、やむをえず2021年度に延期した。
２）室温乾燥状態で保管されていたため、DNAの保存状態は良くないと予想されていた。効率の良いDNA抽出を行なうために複数の抽出方法を試した。抽出方法によって得られた結果やコンタミ由来と考えられる配列の割合が異なっていた。その結果に基づいて、本研究の主要な研究対象である円石藻の解析に適していると思われた抽出方法を、今後の実験で採用することに決めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）未処理の約1500サンプルの、光学顕微鏡観察用の永久プレパラートの作成を完了させる。
２）全プレパラートを偏光顕微鏡下で観察し、円石藻の石灰質鱗片の保存状態を確認し、その後のSEM観察やDNA抽出に使用する試料を選定する。
３）選定した試料の、SEM観察に基づいた微細藻類の群集解析を行う。
４）選定した試料からのDNA抽出を行い、メタゲノム解析に使用するDNA抽出量が多い試料を選定する。
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