| Project/Area Number |
22K05800
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 秀和 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (90432062)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神谷 充伸 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (00281139)
長田 敬五 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 教授 (10147829)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 底生珪藻 / 付着珪藻 / 汽水域生態系 / 河口域生態系 / 多様性 |
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| Outline of Research at the Start |
河口・汽水域という高機能生態系をいかに維持，修復，そして創出するかを検討することは水産学及び環境保全科学において重要な課題である。そのためには，河口・汽水域生態系の仕組みを総合的に理解し，調和を保ちながら，生産力を引き出す新しい技術の発想が不可欠である。底生珪藻類は河口・汽水域生態系の出発点である基礎生産者として複雑な食物網を支える重要な存在であり，その実態・動態を把握することは，これらの問題解決の糸口となる。本研究は，底生珪藻の多様な生存戦略と適応様式に係わる諸機能を解明し，それらに基づいた持続的な河口・汽水域の生物生産維持と環境保全技術の開発・改善へ結びつける基礎的取り組みである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
主に下記3項目を実施した。（1）河口・汽水域生態系における底生珪藻群集構成種の分類学的・生態学的把握を目的として，これまでに採集した試料に加えて，新たに沖縄県沖縄島大保川，与那川及び慶佐次川，山形県最上川と吹浦川，秋田県雄物川の河口域にて珪藻試料の採集を行い，特徴的な分類群の生態観察と高分解能走査電子顕微鏡による殻微細構造観察，DNA解析による系統解析を行った。その結果，Seminavis属2種とLuticola属3種の葉緑体や殻微細構造の詳細な記載を行い，近縁種との形態学的相違点を明確にした。この成果は5編（笹野他, 数野他, 数野・鈴木）の原著論文として報告した。さらにFalcula属とGomphonemopsis属の形態学及び分子系統学的情報の収集・把握に成功し，その結果を関連学会国際大会で発表した（Sugawara et al., Yoshinaga et al.）。（2）同生態系における底生珪藻群集の特徴と機能の把握を目的として，東京湾多摩川河口域において，ヨシ帯におけるヨシの茎上とその底泥上の珪藻群集を対象とし，ヨシの生育が珪藻群集の構造に与える影響を調査した。その結果，ヨシ帯ではヨシが珪藻にとって付着生育しやすい環境を創出しており，その生物量が増加することが示された。（3）生態系上位者の鳥類と付着珪藻の関係を把握する目的で，宮城県鳥の海河口域で，シギ類9種から排泄物を採集し，珪藻の生存状態を調査した。その試料中から生存種として得られた分類群をシギ類の胃内を模した環境で室内培養し，鳥の体内環境に対する生理学的耐性を調べた。その結果，鳥の消化に耐性をもつ種を特定した。さらに，シギ類の摂食量，体内の滞留時間及び珪藻種の生存率からシギ類による珪藻種の運搬量が1羽あたり300細胞以上であると推定された。この成果の一部は1編（吉岡他）の原著論文として報告した。
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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
令和５（2023）年度は，新型コロナウイルス感染対策に伴う活動自粛により，予定していた水域での調査を縮小した。しかし，以下の３項目に関しては確実な成果を得ることができた。これらは河口・汽水域生態系理解の貴重な資料となったと考え，研究全体として，ほぼ順調に進展している判断できる。（1）調査を実施した海域からの珪藻試料をもとに，出現種の電子顕微鏡による詳細な形態観察と分子系統解析を重点的に行った。（2）河口・汽水域生態系構成種として，付着基質となるヨシ原に着目した生態調査を実施した。（3）河口・汽水域生態系における珪藻の直接的な摂餌者であるシギ類との関係について現場調査と室内培養実験を実施した。なお，（1）に関して，電子顕微鏡観察は研究分担者・長田敬五・所属機関（新潟県）所有の高分解能走査電子顕微鏡の使用によりなされ，DNA解析に関しては，研究分担者・神谷充伸に依った。令和５（2023）年度の経費は主に調査実施海域（沖縄県，山形県，秋田県）での旅費，新潟県でのSEM使用（５回，延べ８名分）の際の交通・滞在費，兵庫県神戸市と山形県山形市での成果発表のための学会参加・交通・滞在費，DNA解析解析のための薬品代と分析費，室内培養実験のための器具・薬品費であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和６（2024）年度は，主に（1）これまでの研究で集積できた分類学的基礎データによる特定分類群の系統分類学的検討，（2）基質海藻と付着珪藻の共培養系の確立と宿主特異性の関係解明，（3）北海道東部沿岸汽水域アマモ場で確認された珪藻種の形態変化と遺伝的多型の把握，（4）河口域底生珪藻群集構成種の乾燥耐性の解明，の4項目を遂行し，最終年度のまとめとして，令和4~5（2022~2023）年の2年間の成果と令和６（2024）年の上記（1）~（4）をもとにした包括的な分析・議論による河口・汽水域生態系における底生珪藻群集の構造解析を行う。さらに，それらから得られた情報のデータベース構築と情報公開（関連学会での発表と関連雑誌への論文投稿）に取り組む。
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