2012 Fiscal Year Annual Research Report
海洋生態系を支えるシアノバクテリアの多様化と光合成適応
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23370013
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
村上 明男 神戸大学, 内海域環境教育研究センター, 准教授 (50304134)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
広瀬 裕一 琉球大学, 理学部, 教授 (30241772)
秋本 誠志 神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 准教授 (40250477)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光合成 / シアノバクテリア / 光環境 / 海洋生態 |
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| Research Abstract |
生命進化の初期に光合成水分解系を獲得し、酸素供給生物として地球生態系の礎を創り、海洋の主要一次生産者でもあるシアノバクテリアは、従来は単純な光合成色素組成をもつと考えられていたが、近年の研究によりクロロフィル、カトテノイド、フィコビリン共に、多くのバリエーションがあることが見いだされている。また、これらのシアノバクテリアには、自由生活様式に加え、無脊椎動物の共生藻や海藻類等の着生藻として他生物との間において特異な共生・共存関係を保つなど、生活様式においても多様性が見られる。さらに、有光層下層の補償点深度限界域においても特殊なシアノバクテリアが優占種になっている。本研究では、これらのシアノバクテリアの多様化および光合成色素を中心とした光合成適応機構の解明を目的として、培養系の確立、光エネルギー捕集系の分光測定、共生・着生の形態観察などの解析を進めている。本年度の主な成果は以下の通りである。
1）ジビニルクロロフィルa/bをもつProchlorococcus、クロロフィルdをもつAcaryochlorisにおいては、他の大多数のシアノバクテリア（βカロテン）とは異なり、αカロテンをもつことが知られている。本研究では、Prochlorococcus３株、Acaryochloris２株、計5株についてカロテノイド組成を分析した。株間や培養条件により含有量は変動したものの、αカロテンを確認した。さらに、精製したαカロテンについて円偏光二色性を確認し、Prochlorococcus３株では緑藻や植物のαカロテンと同じ(6’R)型で、Acaryochloris２株では新規の(6’S)型のキラリティーであることを明らかにした。
2）サンゴ礁海域に生息するジデムニ科ホヤの体内に共生するProchloron（フィコビリンを失い、クロロフィルaとクロロフィルbをもつ）のin hospiteでの光合成色素間の励起エネルギー移動を３種の宿主-共生生物について測定し、自由生活型のProchlorothrixと比較検討した。
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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
浅海性の共生/付着シアノバクテリアの取扱いと深所性のピコシアノバクテリアについての培養法を確立させたことにより、光合成色素組成の違いに着目した研究を進展させることが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
共生・着生シアノバクテリアの培養株について、安定化および無菌化を進める。
共生・着生シアノバクテリアのゲノム解析について共同研究を開始する。
フィコビリン分子種の違いに着目した光合成色素間のエネルギー移動の解析を行う。
培養方法を確立したピコシアノバクテリアの光合成適応機構を解明するための共同実験を行う。
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Research Products
(13 results)
