Effects of physical, chemical factors and viral infections on decreasing for marine planktonic diatom

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26292101
• Research Institution: Fisheries Research and Education Agency
• Principal Investigator: 外丸 裕司 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 瀬戸内海区水産研究所, 主任研究員 (10416042)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 晴生 高知大学, 自然科学系, 准教授 (10432816) ; 紫加田 知幸 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 瀬戸内海区水産研究所, 研究員 (40603048)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 珪藻 / ウイルス / 沈降 / 死滅

Outline of Annual Research Achievements

海産浮遊珪藻Chaetoceros tenuissimusの細胞内含量依存型の増殖速度と硝酸・リン酸輸送体の発現との関係をqPCRにより解析した結果、N制限では硝酸輸送体がリン酸輸送体よりも相対的にたくさん発現し、P制限では逆になることが明らかとなった。このような栄養塩利用戦略によって，本珪藻は栄養塩の減少にともなう衰退に抗おうとしつつ、増殖と死滅を繰り返しているものと推察された。本珪藻の塩分ショックによる死滅の発生を、昨年度までに開発した手法によって総合的に検討した。その結果、本種は塩分30からの塩分変動に対する耐性は比較的強いことが予測されるが、塩分10まで急激に低下すると、平常時よりも死亡率が100倍程度高まることが予測された。一方、塩分が急激に変化する際にウイルスが同時に存在した場合、塩分変動の影響によってウイルス感染による死亡が促進される可能性については統計学的に有意な結果が得られなかった。本種珪藻のゲノム解析から各種栄養制限時に強く発現すると予測される多くの候補遺伝子を抽出する事に成功した。その一部については、発現解析でも部分的に支持することが出来た。本種珪藻の沈降実験に必要な装置を新たに組み立てた。本装置で当該珪藻の沈降速度を評価した結果、リン欠乏のみならず窒素欠乏においても、本種の沈降速度はほとんど変化しないことが明らかとなった。2015年4月～2016年3月の有明海の水柱を対象として、本種の現存量と本種感染性ウイルスの出現状況を調査した。その結果、当該海域において本種は最高で数万細胞/mlのブルームを形成するものの、感染性ウイルスの出現は確認できなかった。ただし、これまでの調査結果では、底泥中に本種感染性ウイルスが検出されている。このことからは、有明海では本種感染性ウイルスは極めて低い密度ではあるが、珪藻に死亡をもたらしているものと推察された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effects of temperature and salinity on diatom cell lysis by DNA and RNA viruses (2017)
  • Author(s): Kimura K, Tomaru Y
  • Journal Title: Aquatic Microbial Ecology Volume: 79 Pages: 79-83
  • DOI: https://doi.org/10.3354/ame01818
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Bothrosome Formation in Schizochytrium aggregatum (Labyrinthulomycetes, Stramenopiles) during Zoospore Settlement. (2017)
  • Author(s): Iwata, I., Kimura, K., Tomaru, Y., Motomura, T., Koike, K., Koike, K., & Honda, D.
  • Journal Title: Protist Volume: 168 Pages: 206-219
  • DOI: http://doi.org/10.1016/j.protis.2016.12.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phosphotriesterase activity in marine bacteria of the genera Phaeobacter, Ruegeria, and Thalassospira. (2016)
  • Author(s): Yamaguchi, H., Arisaka, H., Seki, M., Adachi, M., Kimura, K., & Tomaru, Y.
  • Journal Title: International Biodeterioration & Biodegradation Volume: 115 Pages: 186-191
  • DOI: http://doi.org/10.1016/j.ibiod.2016.08.019
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 滅菌処理した表面微細凸凹寒天培地による有害赤潮藻類の培養 (2016)
  • Author(s): 山口晴生, 早川由真, 関美紀, 足立真佐雄, 木村圭, 外丸裕司
  • Journal Title: 藻類 Volume: 64 Pages: 89-93
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 本邦沿岸域における海産浮遊性珪藻Chaetoceros tenuissimusと本種感染性ウイルスの分布 (2017)
  • Author(s): 外丸裕司，木村圭，豊田健介
  • Organizer: 平成２８年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学
  • Year and Date: 2017-03-27 – 2017-03-27
• [Presentation] 水温・塩分が海産浮遊性珪藻Chaetoceros tenuissimusと本種感染性ウイルスの関係におよぼす影響 (2017)
  • Author(s): 外丸裕司，木村圭
  • Organizer: 平成２８年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学
  • Year and Date: 2017-03-27 – 2017-03-27
• [Presentation] 海産珪藻Chaetoceros tenuissimusはウイルスとともに西日本沿岸域に広く分布する (2017)
  • Author(s): 外丸裕司，木村圭，豊田健介
  • Organizer: 日本藻類学会第４１回大会
  • Place of Presentation: 高知大学
  • Year and Date: 2017-03-25 – 2017-03-25
• [Presentation] 長期調査による珪藻とそれに感染するウイルスの生態学的関係の解明 (2016)
  • Author(s): 木村圭，外丸裕司
  • Organizer: 日本微生物生態学会第31回大会
  • Place of Presentation: 横須賀市文化会館
  • Year and Date: 2016-10-23 – 2016-10-23
• [Presentation] 広島湾における長期高頻度調査に基づいた珪藻とウイルスの生態学的研究 (2016)
  • Author(s): 木村圭，外丸裕司
  • Organizer: ２０１６年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
  • Place of Presentation: 熊本県立大学
  • Year and Date: 2016-09-08 – 2016-09-08