2021 Fiscal Year Annual Research Report
Can sedimentary bacterial communities be a next-generation coastal environmental indicator?
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21H01445
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
八木 宏 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (80201820)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇田川 徹 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(神栖), 主任研究員 (00443391)
大橋 正臣 東海大学, 生物学部, 准教授 (70724988)
梶原 瑠美子 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 研究員 (40702014)
稲葉 信晴 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 研究員 (20896253)
伊藤 真奈 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 研究員 (60735900)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 細菌群集 / 底質 / 海岸環境指標 / バイオセンシング / 広帯域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、海岸・沿岸域における底質細菌群集の地域性、空間構造、時間変動性の把握を研究の柱の一つとしていることから、初年度から対象海域（房総・鹿島灘沿岸、北海道沿岸）において底質採取を中心とした現地調査に着手した。
このうち房総・鹿島灘沿岸においては、調査船たか丸による調査（水深10m帯、30m帯）と港湾・空港技術研究所観測桟橋（HORS）における海岸調査（水深5m以浅）を組み合わせ、底質細菌群集組成の水深帯による変化（岸沖方向）及び沿岸方向変化（鹿島灘～房総海域）の特徴の把握を目指した。一方、北海道沿岸では、北海道太平洋側約300kmにわたる海岸域（夏季）、日本海側の海岸・漁港周辺域（夏、冬季）を対象として、細菌群集組成と化学環境項目の関係性やそれらの空間的および季節的な変化の特徴を明らかにするための底質・水質環境調査を実施した。
このように各調査点で得られた底質試料からDNAを抽出し、次世代シーケンスを用いて16ＳrRNA遺伝子を対象としたアンプリコンシーケンス解析を実施した。Unifrac距離を用いたPCoA解析の結果、鹿島灘沿岸および北海道沿岸の底質細菌群集構造は異なり、海域による細菌群集構造の差異が検出された。一方、海岸と漁港の細菌群集構造の差異は、両海域間の差異に比べて大きく、有機物含量および硫化物量が高い傾向がある漁港では、硫酸還元菌が占める割合が高いなど、底質環境と細菌群集との関係性が一部明らかとなった。さらに、細菌群集の機能に関する検討では、北海道古平漁港の底泥を用いた炭素資化試験から、Tween40や80、D-Mannitol、α-Cyclodextrin、そしてD-Cellobioseを主な炭素源とした代謝を確認することができた。
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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
底質細菌群集の海岸環境指標としての可能性を明らかにすることを目的とする本研究においては、細菌群集の地域性、空間構造、時間変動性を化学的環境項目との関係性と併せて把握するための現地底質試料を採取することが最も重要である。初年度である今年度は、慎重に調査点の選定や調査方法の検討を行った上で、現地における底質採取を必要な環境調査とともに実施できた。また、各調査点における底質試料のDNA分析結果から細菌群集組成の海域間の違い（房総・鹿島灘海域と北海道沿岸、海岸域と漁港域）を示すことができたことから本研究は概ね順調に進んでいると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度である今年度は、選定した調査海域、調査地点における底質試料から底質細菌群集組成の海域間の違いを示せることを確認できた。今後は、調査点におけるデータを蓄積することで、細菌群集のより詳細な地域性、空間構造、時間変動特性を明らかにすることを目指す。さらに、環境指標としての底質群集組成の可能性を示すためには、細菌群集と環境条件と関係が重要となるため、化学的環境項目を中心に細菌群集組成との関係性把握に力を入れる。
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Research Products
(1 results)
