体組成変化からアプローチする生物の分布域拡大メカニズム

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K19853
• Research Institution: Fisheries Research and Education Agency
• Principal Investigator: 山下 洋 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (00583147)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒井 隆一 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (20265721) ; 井上 菜穂子 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (00509515) ; 馬久地 みゆき 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (40594007) ; 山口 智史 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任技術員 (80786749)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: スジアラ / 体組成 / 分布域拡大 / 生態系 / 食物網

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではサンゴ礁生態系が本来の生息域であるが、近年九州の岩礁生態系へと分布域が拡大しつつあるハタ科魚類のスジアラを用いて、生物の分布域拡大メカニズムの研究に「体組成の変化」という新たな視点を提供することを目的とする。令和３年度はまず、沖縄県の八重山周辺と九州長崎県の五島列島・対馬周辺でそれぞれ採取されたスジアラの代謝物の分析を実施した。薄層クロマトグラフィーによる解析の結果、本来の生息域である沖縄のスジアラではリン脂質、九州のスジアラでは遊離脂肪酸が多く含まれていた。ガスクロマトグラフィー質量分析の結果、沖縄と九州のスジアラそれぞれに特徴的な脂肪酸が見られた。また、イメージング質量分析顕微鏡により、筋肉組織中のリン脂質・中性脂肪・アミノ酸の分布を可視化することにも成功した。腸内細菌叢の解析に関してはスジアラの採取後すぐに試料を得る必要があるため、当初予定では九州に出張してサンプリングを行う予定であった。しかし、新型コロナウイルス感染症の拡大により県外への出張が困難となったため、九州のスジアラの腸内細菌叢解析は延期し、令和３年度は沖縄のスジアラの腸内細菌叢のみ実施した。次世代シーケンサーを用いてアンプリコンシーケンス解析の結果、沖縄のスジアラの腸内細菌はProteobacteriaが優占していたが、個体によって組成がやや異なっていた。また、令和４年度から実施するスジアラ仔稚魚を用いた水槽実験のため、水槽やエサの準備と使用する褐虫藻培養株の選定を実施して拡大培養を始めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初予定では実際に九州に赴き、現地でスジアラのサンプル採取を行う予定であったが、新型コロナウイルス感染症の拡大により、県外への渡航が困難となった。現地で採取する必要がある腸内細菌叢解析が一部実施できなかったため、やや遅れている状況である。

Strategy for Future Research Activity

令和４年度は引き続き沖縄と九州のスジアラの代謝物解析を実施する。また、新型コロナウイルス感染症の状況をみながら腸内細菌叢解析用の試料を実際に九州に赴いて採取する予定である。さらに令和４年度からは水槽実験に着手する。サンゴ礁生態系・岩礁生態系それぞれのエサの再現として、両生態系を代表する一次生産者の微細藻類を捕食させたワムシやアルテミアを作成し、スジアラの仔稚魚に与えて生存や成長を観察する。仔稚魚は適宜サンプリングして脂質・代謝物・遺伝子発現・腸内細菌叢を調べる予定である。

Causes of Carryover

令和３年度は新型コロナウイルス感染症の拡大により県外への渡航が困難であった。そのため、九州に出張して現地でサンプリングを実施することができず、旅費と腸内細菌叢解析費用の一部が執行できていない。次年度使用となった当該助成金は令和４年度助成金と合わせて、サンプル採取の旅費と解析費用として使用予定である。