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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Why does diarrheal shellfish poisoning occur only in northern Japan?

Research Project

Project/Area Number 21H02274
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionFisheries Research and Education Agency

Principal Investigator

長井 敏  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), 主幹研究員 (80371962)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮園 章  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 水産研究本部 中央水産試験場, 専門研究主幹 (00536625)
安田 仁奈  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00617251)
栗林 貴範  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 法人本部, 主査 (10536634)
中山 奈津子  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), 主任研究員 (20612675)
松嶋 良次  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), グループ長 (80371847)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords下痢性貝毒 / Dinophysis fortii / Dinophysis acuminata / DTX-1 / オカダ酸 / 海水流動モデル / 粒子追跡
Outline of Annual Research Achievements

本年度も昨年度と同様に、Dinophysis属の培養株の確立を行い、D. fortiiでは、北海道厚岸湾(30株)、京都舞鶴湾(30株)において、D. acuminataでは、広島湾(20株)、大分県猪串湾(24株)から単離した培養株の確立に成功した。これらの株について、LC/MSを用いて毒分析を行う予定である。加えて、拡大培養を行い、D. fortiiの各培養サンプルについてはMIG-seqによる集団遺伝学解析を行い、現在、詳細な解析を行っている最中である。昨年度から、下痢性貝毒高毒集団の発生起源を明らかにするため、海水流動モデルを用いた逆粒子追跡実験や過去32年間のモニタリングデータなどを用いて検討したところ、冷水性株の出現条件として4月に日本海中層系水の勢力が強いことが必要条件であることが示され、高毒株の起源が日本海中層水系であることを明らかにした。本研究に関しては、論文の初稿が完成している状況にあり、今年度の早い段階での投稿を目標にしている。加えて、これまで北日本(噴火湾、増毛、能取湖、網走、陸奥湾)および西日本(播磨灘、広島湾、伊万里湾)から単離したD. fortiiの合計400株の分離株について毒組成、毒量の分析結果を取りまとめた結果は、北日本の個体群が高毒成分であるDTX1を西日本の個体群より平均50倍の高濃度で生産することを突き止めた。5月14日に論文を国際誌に投稿した。以上、D. fortiiの北日本集団がより高毒成分を大量に生産すること、その起源は日本海中層系水にあることを解明することができ、下痢性貝毒が北日本でのみ発生する理由については長年の謎であったが、本研究の進展により、その大部分を明らかにできた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

下痢性貝毒高毒集団の発生起源を明らかにするため、北海道周辺海域において、海水流動モデルを用いた逆粒子追跡実験や過去32年間のモニタリングデータなどを用いて検討したところ、冷水性株の出現条件として4月に日本海中層系水の勢力が強いことが必要条件であることが示され、高毒株の起源が日本海中層水系であることを明らかにした。加えて、これまで北日本および西日本から単離したD. fortiiの合計400株の分離株について毒組成、毒量の分析結果を取りまとめた結果は、北日本の個体群が高毒成分であるDTX1を西日本の個体群より平均50倍の高濃度で生産することを突き止めた。現在、これらのデータを用いて論文として取りまとめた。以上、D. fortiiの北日本集団がより高毒成分を大量に生産すること、その起源は日本海中層系水にあることを解明することができ、下痢性貝毒が北日本でのみ発生する理由については長年の謎であったが、本研究の進展により、その大部分を明らかにできた。

Strategy for Future Research Activity

北日本(噴火湾、増毛、能取湖、網走、陸奥湾)および西日本(播磨灘、広島湾、伊万里湾)から単離したD. fortiiの合計400株の分離株について毒組成、毒量の分析結果を取りまとめた結果を2024年5月14日に論文を国際誌に投稿したので、この受理・公開を目指す。また、北海道周辺海域において、海水流動モデルを用いた逆粒子追跡実験や過去32年間のモニタリングデータなどを用いて検討したところ、冷水性株の出現条件として4月に日本海中層系水の勢力が強いことが必要条件であることが示され、高毒株の起源が日本海中層水系であることを特定した結果を論文としてとりまとめ、年度内の受理・公開を目指す。加えて、現在、MIG-seqによる集団遺伝学解析に関する結果を取りまとめており、論文としてとりまとめることを今年度(最終年度)の目標とする。

  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Int'l Joint Research] NOAA/Virginia Institute of Marine Science/Woods Hole Oceanographic Institution(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      NOAA/Virginia Institute of Marine Science/Woods Hole Oceanographic Institution
    • # of Other Institutions
      3
  • [Int'l Joint Research] Antaphagasta University/La Frontera University/Los Lagos University(チリ)

    • Country Name
      CHILE
    • Counterpart Institution
      Antaphagasta University/La Frontera University/Los Lagos University
    • # of Other Institutions
      1
  • [Journal Article] Exploring small eukaryotes by eDNA analysis in marine sediments in the Arctic region2024

    • Author(s)
      Satoshi Nagai S,Masaomi Arai, Minori Kobayashi,Masanobu Yamamoto
    • Journal Title

      Proceedings of the 38th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans 2024

      Volume: 38 Pages: 263~265

  • [Journal Article] Eight years of weekly eDNA monitoring in the North‐Western Pacific2023

    • Author(s)
      Sildever Sirje、Nishi Noriko、Tazawa Satoshi、Kasai Hiromi、Hirai Junya、Shiomoto Akihiro、Kikuchi Taisei、Katakura Seiji、Nagai Satoshi
    • Journal Title

      Environmental DNA

      Volume: 5 Pages: 1202~1215

    • DOI

      10.1002/edn3.452

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Growth, Toxin Content and Production of Dinophysis Norvegica in Cultured Strains Isolated from Funka Bay (Japan)2023

    • Author(s)
      Nagai Satoshi、Basti Leila、Uchida Hajime、Kuribayashi Takanori、Natsuike Masafumi、Sildever Sirje、Nakayama Natsuko、Lum Wai Mun、Matsushima Ryuji
    • Journal Title

      Toxins

      Volume: 15 Pages: 318~318

    • DOI

      10.3390/toxins15050318

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A survey of <i>Dinophysis</i> spp. and their potential to cause diarrhetic shellfish poisoning in coastal waters of the United States2023

    • Author(s)
      Ayache Nour、Bill Brian D.、Brosnahan Michael L.、Campbell Lisa、Deeds Jonathan R.、Fiorendino James M.、Gobler Christopher J.、Handy Sara M.、Harrington Neil、Kulis David M.、McCarron Pearse、Miles Christopher O.、Moore Stephanie K.、Nagai Satoshi、Trainer Vera L.、Wolny Jennifer L.、Young Craig S.、Smith Juliette L.
    • Journal Title

      Journal of Phycology

      Volume: 59 Pages: 658~680

    • DOI

      10.1111/jpy.13331

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dinophysis norvegica が産生する下痢性・脂溶性貝毒2024

    • Author(s)
      内田 肇・長井 敏・小澤真由・浅沼 聡・渡邊龍一・松嶋良次・鈴木敏之
    • Organizer
      令和6年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] Exploring small eukaryotes by eDNA analysis in marine sediments in the Arctic region2024

    • Author(s)
      Satoshi Nagai S,Masaomi Arai, Minori Kobayashi,Masanobu Yamamoto
    • Organizer
      Proceedings of the 38th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans 2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Toxicity of Dinophysis spp.: Conventional toxin productions and negative impacts on bivalves from monoclonal cultures and feeding experiments2023

    • Author(s)
      Leila Basti, Satoshi Nagai
    • Organizer
      ICHA20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Eight years of weekly eDNA monitoring in the north-western Pacific: an overview of the HAB species detected2023

    • Author(s)
      Sirje Sildever, Noriko Nishi, Satoshi Tazawa, Hiromi Kasai, Jyunya Hirai, akihiro Shiomoto, Taisei Kikuchi, Seiji Katakura, Satoshi Nagai
    • Organizer
      ICHA20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparative genome and transcriptome analyses in the cosmopolitan diatom genus, Skeletonema2023

    • Author(s)
      Satoshi Nagai, Ryuhei Minei, Ikuyo Takemura, Hiromasa Tabata, Mats Tapel, Matthew Pinder, Olga Kourtchenko, Kang Lee-Kuo, Nguyen Van Nguyen, Sirje Sildever, Atsushi Ogura, Takashi Gojobori
    • Organizer
      ICHA20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Population genetic studies of worldwide populations in the toxic dinoflagellate Alexandrium catenella and A. pacificum2023

    • Author(s)
      Satoshi Nagai
    • Organizer
      International Conference on Algal Research, Application and Management
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How to integrate the qPCR method into HABs monitoring? First results of an international workshop promoted by GlobalHAB2023

    • Author(s)
      Raffaele Siano, Karl B. Andree, Holly Bowers, Silvia Casabianca, Catarina Churro, Dave Clarke, Anette Engesmo, Haifeng Gu, Bengt Karlson, Kerstin Klemm, Uwe John, Chui Pin Leaw, Po Teen Lim, Arturo Lluisma, Shauna Murray, Satoshi Nagai, et al.
    • Organizer
      ICHA20
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2024-12-25  

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