植物プランクトン―共生細菌の相互作用を利用した湖沼水質管理手法の検討

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K05737
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 程木 義邦 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (60632122)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 富栄養化 / 植物プランクトン / 共生系

Outline of Annual Research Achievements

植物プランクトンは細胞外に有機物を排出し、細胞や群体の周りにphycosphereを形成する。そこには、様々な共生タイプを持った細菌が生息し、植物プランクトンの増殖に対し様々な作用を及ぼしている。植物プランクトン－共生細菌の相互作用を利用した湖沼水質管理手法の可能性を検証するため、本研究では、湖沼植物プランクトンのphycosphereに共生する細菌の多様性とその相互作用を明らかにする。環境中に出現する植物プランクトンの種特異的な共生細菌群集を直接評価し、細菌の共生様式（相利共生、寄生、ジキルとハイド戦略）を評価する。また、特徴的に出現する共生細菌のメタゲノム解析を行い、ゲノム情報から共生機構を解明し、特定の有害藻類の発生制御やそれに伴う水質汚濁を防止する手段を検討する。2021年度は、富栄養化した湖沼を対象とし優占する植物プランクトンの種ごとにphycosphereに存在する細菌群集組成とその季節変化を調べ、細菌組成の種特異性や頑健性から、植物プランクトンと細菌の共生系の多様性評価や共進化の可能性を検証の検証を目的とした。しかし、新コロナウイルスの感染拡大による緊急事態宣言により継続的な調査の開始が遅れ、10月より愛知県犬山市の入鹿池を対象として定期調査を行った。また、少量の植物プランクトンサンプルからのDNA抽出法の再検討を行った。少量の週出溶液でＤＮＡ抽出可能なキットを選定し、植物プランクトンの細胞を50～100細胞よりDNAを抽出し、16S rDNAのPCR産物が得られることを確かめた。また、調査の開始が遅れたため、2022年度にアンプリコンシーケンス解析を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新コロナウイルスの感染拡大による緊急事態宣言により継続的な調査の開始が遅れたため。

Strategy for Future Research Activity

2021年度に開始が遅れてしまった定期調査を継続する。また、2021年度に行えなかったアンプリコンシーケンス解析を行う予定である。

Causes of Carryover

コロナウイルスの感染拡大による緊急事態宣言により継続的な調査の開始が遅れたため。