2023 Fiscal Year Research-status Report
親潮域をフィールドとした珪藻のブルーム形成機構の解明ー分子生理生態学的アプローチ
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21K12231
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| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
桑田 晃 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), 主幹研究員 (40371794)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 珪藻 / ブルーム / 親潮域 / ゲノミクス / 分子生理生態学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋で最も重要な基礎生産者である珪藻は、栄養塩が豊富に供給される沿岸域・湧昇域で盛んに増殖し大規模なブルームを形成し、全球全体 での炭素固定量 は熱帯雨林に匹敵する。しかしながら、珪藻のブルーム形成機構については未だ多くの点で不明である。親潮域では、春季に高密度で広域の大規模珪藻ブルーム が沿岸種と外洋種により形成されている。本研究は、親潮域をフィールドに、春季ブルームを形成する代表的 な沿岸性と外洋性の珪藻の動態に着目し、室内培 養実験と現場実験にゲノミクスを導入し た新しいアプローチにより、珪藻ブルームの形成機構の分子生理生態学的解明を目的とし、1)珪藻代表種のゲノム解読、 2)室内培養実験による遺伝子発現解 析、3)現場での春季ブルーム形成過程における遺伝子発現解析により進めている。
今年度は、昨年度に引き続き、沿岸性の珪藻としてChaetoceros debilis、外洋性の珪藻Neodenticula seminaeに着目し、親潮域より単離 された培養株を培養し、ゲノムDNA・mRNAを抽出した。得られた試料から、次世代 シーケンサーにより配列データを取得し、ゲノム解読に向けて配列データの解析を進め た。さらに5月親潮域の調査航海に参加し、珪藻ブルームが見られた測点において遺伝子発現解析用の試料を採集し、試料から群集全体のmRNAを抽出し、次世代 シーケンサーにより配列データを取得した。
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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
本研究は、親潮域をフィールドに、春季ブルームを形成する代表的 な沿岸性と外洋性の珪藻の動態に着目し、室内培養実験と現場実験にゲノミクスを導入し た新しいアプローチにより、珪藻ブルームの形成 機構の分子生理生態学的解明を目的とし、1)珪藻代表種のゲノム解読、2)室内培養実験による遺伝子発現 解 析、3)現場での春季ブルーム形成過程における遺伝子発現解析により研究を進めている。どの項目においてもおおむね当初の 計画通り順調に成果が得られていると 判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、親潮域をフィールドに、春季ブルームを形成する代表的 な沿岸性と外洋性の珪藻の動態に着目し、室内培養実験と現場実験にゲノミクスを導入し た新しいアプローチにより、珪藻ブルームの形成 機構の分子生理生態学的解明を目的とし、1)珪藻代表種のゲノム解読、2)現場での春季ブルーム形成過程における遺伝子発現解析により研究を進めている。 1)珪藻代表種のゲノム解読については、昨年度に引き続き、沿岸性・外洋性の珪藻代表種のゲノム解読を進める。 ２)現場での春 季ブルーム形成過程における遺伝子発現解析については、１）で得られた結果を利用し、これまでに現場で得られたシーケンスデータを解析する。また、引き続き、春季の親潮域の調査航海において遺伝子発現解析用の試料を採集し、試料から群集全体の mRNAを抽出し、次世代 シーケンサーにより配列データを取得し、解析を進める。
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| Causes of Carryover |
今年度は、新規の珪藻培養株の単離・確立、現場試料の採集を行い、さらに取得した培養株・現場試料からDNA・ RNAを抽出し、次世代シーケ ンサーによるシーケンシングデータの取得を進めた。しかし、解析には、さらに培養株・現場試料の次世代シーケ ンサーによるシーケンシングデータの取得の必要が生じた、次年度は、引き続き培養株・現場試料からDNA・ RNAを抽出し、次世代シーケ ンサーによるシーケンシングデータの取得を行う予定である。
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