2013 Fiscal Year Annual Research Report
標高の異なるタイ国養魚池を活用した環境ゲノミクスによる温暖化影響の解析
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25303021
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Section | 海外学術 |
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
板山 朋聡 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80353530)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩見 徳雄 明星大学, 理工学部, 准教授 (00353532)
清水 和哉 東洋大学, 生命科学部, 講師 (10581613)
間世田 英明 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (10372343)
岡野 邦宏 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (30455927)
田口 浩一 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00625345)
杉浦 則夫 筑波大学, 学内共同利用施設等, 特命教授 (10302374)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | タイ国 / 養魚池 / 温暖化 / 標高 / 温度 / 有害藍藻 / Microcystis / Real Time PCR |
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| Research Abstract |
本研究では、有害藍藻等への温暖化の影響を解析する為に、タイ国において平均水温が異なる各標高の養魚池の調査を実施し、以下の結果を得た。
標高毎の養魚池の調査地域として、共同研究先での予備調査の情報を元に養魚池の探索を実施した。その結果、ナコンサワン（３０m）、スコータイ（５０m）、ランパン（１８０m）、チェンライ（３８０m）、パヤオ（４５０m）、サムーン（６８０m）が調査対象地域として適していた。もっとも高温なナコンサワンでは、過去の水害影響が大きく、次の５つの地域の養魚池を調査地域とした。スコータイ：１３池、ランパン:１０池、チェンライ３池、パヤオ１３池、サムーン:８池、合計４７池（主にテラピア)を１１月と１２月に調査した。
上記の各標高の調査地域から５つの池を選定し月１回のモニタリングと、深さ毎の水温連続モニタリングのためのデータロガーを設置した。
栄養塩とクロロフィルaの分析、採取サンプルからのDNAの抽出とReal Time PCRによる全藍藻、有害藍藻Microcystisの定量を実施し、栄養塩、水温と藍藻の発生に関しての統計解析を実施し、次の結果を得た。PLS解析の結果、リン酸態リン、標高の2因子を説明変数としての回帰で68%が説明可能であった。標高(m)に関しての回帰係数は-1.43(p<0.01)、リン酸態リン(mg-P/L)と標高(m)の交互作用項は-1.49(p<0.05)となり、標高が高くなると植物プランクトンが少なくなった。さらに、Chl-a、全藍藻とMicrocystisでクラスター解析を実施した結果、標高180m以下で低水温（L）と高水温（H）で分けることができ、この時、クロロフィルa に対する全藍藻の比率（の対数）はLで高かった（p<0.05）。一方、Microcystisの出現頻度はHで高くなる傾向であったが、統計的には有為ではなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度、共同研究先での養魚池の流動と生態系の各因子を含む数値シミュレーションを実施を可能にするために、ポスドクあるいは、博士課程の学生(チェンマイ大、もしくはメジョー大）を長崎大に招聘して、短期集中トレーニングを行う予定であった（これは、現地の大学のCapacity Building の意味もある）。そのためにはシミュレーション研究で必要とされるスキルの短期習得を可能なポテンシャルを持った学生（UnixやFortran等のプログラミング言語, さらに水理学または流体力学の理解に必要な基礎数学と力学等、生態系の基礎が必要）を、現地大学の共同研究者を通して募集したが、ふさわしい基礎学力を持った人材が未だ確保できておらず、プログラムの移植や養魚池の入力データの作成などのシミュレーションの研究で進展が遅れている。
また、名古屋議定書に基づき、遺伝資源を取得する際の、相手国からの事前同意の取得に関しての件を先方を検討中であり、現在、DNAの国内への移動を保留しており、予定していた次世代シーケンサーの解析を実施できてていない。特に、有害藻類として、カビ臭発生に関しては糸状藍藻とさらに放線菌の次世代シーケンサーの解析結果が期待されていたが、本理由により現在は保留している。
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| Strategy for Future Research Activity |
統計解析による温度影響を正しく判断するには、各標高毎の養魚池で、栄養塩の他の環境条件等がある程度分散していることが重要である。また、今回、調査した池はテラピアが中心であったが、ナマズが共存する場合もあり、別途、ナマズかテラピアかという魚種影響を見る必要がある。そこで調査地域は同じでよいが、ナマズ養魚池も含めての調査も広域調査に取り入れる。
また現在、月一度のモニタリングを実施している各標高の代表５池の連続モニタリングでは、シミュレーション構築のための基礎的データとするために、水深別水温データをもとに水温躍層の形成判別が重要であるが、このような観測データを元にした養魚池のシミュレーションモデルとしては、長崎大で既に流動生態モデル(ECOMOS)を用いた富栄養化湖沼の解析を実施しており、養魚池シミュレーションの基礎は既にできている。そのため適切な人材がえられ次第、速やかに養魚池のモデル解析を実施することができる。
国内への抽出したDNAを全て移動することが難しい場合には、現地で16SrDNA等のPCRを行い、この増幅産物の移動のみを検討する。また、次世代シーケンサに代わりに、現地Maejo大での実施可能なReal Time PCRによるデータを中心として、藍藻の解析を行う。また、サンプル数を限って、現地共同研究者でPCRクローニング行い群集構造解析を実施することを検討する。
カビ臭発生の藍藻に関しては、共同研究先が並行して実施している研究でのGeosminと２MIBの測定結果の結果を判断して、さらに、平成２７年度においての実施も視野に入れてGeoAのReal Time PCRの結果から、最終的な解析やシミュレーションモデルに組み入れることを検討する。また、放線菌に関しては底質サンプルもいくつかの池で採取し凍結保存する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
現地（Maejo大）に委託していたサンプル処理の一分が、設備改変等（実験室）のために、日本の会計年度を跨いでしまったため、予算執行が次年度に繰り越された。
４月中にサンプル処理は終了するので、その時点で、現地（Maejo大）への支払い手続きを行い、速やかに繰り越し分をすぐに執行する。
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Research Products
(7 results)
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[Presentation] Isolation and Identification of Cyanobacteria from a Freshwater Aquaculture Pond in Northern Thailand2013
Author(s)
Dong Xia, Norio Iwami, Korntip Kannika, Chayarat Pleumsumran, Sirapran Fakrajang, Chayaporn Teercharernwong, Redel Gutierrez, Zhong Junsheng, Niwooti Whangchai and Tomoaki Itayama
Organizer
International Conference on Interdisciplinary Research and Development in ASEAN Universities
Place of Presentation
Imperial Mae Ping Hotel, Chiang Mai, Thailand
Year and Date
20130808-20130810
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[Presentation] Experimental Analysis on a Bio-Fence System for Removing Toxic Cyanobacteria2013
Author(s)
Chunyan Liu, Xueying Bi, Hajin Cho, Dong Xia, Norio Iwami, Kazuya Shimizu, Niwoot Whangchai, Redel Gutierrez, Chayaporn Teercharernwong and Tomoaki Itayama
Organizer
International Conference on Interdisciplinary Research and Development in ASEAN Universities
Place of Presentation
Imperial Mae Ping Hotel, Chiang Mai, Thailand
Year and Date
20130808-20130810
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