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汽水湖で特異的に大量発生する新奇強毒アオコのエコトキシコ・ゲノミクス

研究課題

研究課題/領域番号 15K07523
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 水圏生産科学
研究機関筑波大学

研究代表者

田辺 雄彦  筑波大学, 藻類バイオマス・エネルギーシステム開発研究センター, 主任研究員 (80391126)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードアオコ / 汽水湖 / 塩分耐性 / 浸透圧調整物質 / ゲノミクス / ミクロシスティス / スクロース / 汽水 / 遺伝子水平伝播 / 汽水域 / 浸透圧調節物質
研究成果の概要

有毒アオコを形成するラン藻の一種ミクロシスティス(Microcystis aeruginosa)は塩分に弱いため、通常は淡水でしか増殖しないが、稀に塩分を含む汽水湖でアオコを形成することがある。日本の汽水湖では、宍道湖(島根県)や網走湖(北海道)でアオコの発生がよく見られる。本研究課題において、汽水湖から採集したミクロシスティスのゲノム解析・遺伝子発現解析・化学分析、及び日本各地の汽水湖のフィールド調査を行った。その結果、ミクロシスティスが遺伝子水平伝播(異種生物から遺伝子をもらうこと)によって塩分耐性を持つように進化し、その結果、汽水湖でアオコが発生するようになったことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本において汽水湖は、シジミ漁に代表される水産業がさかんな自然環境である。それゆえに、汽水湖における有毒アオコの発生には悪臭・生態系破壊・水産物の毒素汚染等の様々な公衆衛生リスクが潜在する。本研究課題において、汽水湖の富栄養化が塩分耐性を持つアオコの急速な進化を誘発することを明らかにした。また、1%以上の塩分ではアオコは増殖できないことも明らかにした。以上の結果は、汽水湖への栄養塩負荷を下げること、塩分のコントロール等によってアオコの発生を抑制可能なことを意味するため、汽水域の環境保全施策に示唆を与えるものである。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Draft genome sequence of Microcystis aeruginosa NIES-4285, isolated from brackish water (Lake Abashiri, Japan)2019

    • 著者名/発表者名
      Yuuhiko Tanabe, Haruyo Yamaguchi
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 8 号: 6

    • DOI

      10.1128/mra.00001-19

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adaptation of the freshwater bloom-forming cyanobacterium Microcystis aeruginosa to brackish water is driven by recent horizontal transfer of sucrose genes2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuhiko Tanabe, Yoshikuni Hodoki, Tomoharu Sano, Kiyoshi Tada, Makoto M Watanabe
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 9 ページ: 1150-1150

    • DOI

      10.3389/fmicb.2018.01150

    • NAID

      120006482850

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evolutionary history of phycoerythrin pigmentation in the water bloom-forming cyanobacterium Microcystis aeruginosa2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuhiko Tanabe, Haruyo Yamaguchi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 485508-485508

    • DOI

      10.1101/485508

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 赤いあおこちゃん~フィコエリスリンを持つミクロシスティスのゲノム解析2019

    • 著者名/発表者名
      田辺雄彦、山口晴代
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 網走アオコ番外地~ミクロシスティスの汽水適応の最前線2018

    • 著者名/発表者名
      田辺雄彦
    • 学会等名
      日本藻類学会第42回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アオコ形成ラン藻Microcystis aeruginosaの汽水適応株の生理と多様性2017

    • 著者名/発表者名
      田辺雄彦,程木義邦,多田清志,佐野友春,渡邉信
    • 学会等名
      日本藻類学会第41回大会
    • 発表場所
      高知大学(高知県高知市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アオコ形成ラン藻Microcystisの多様性2017

    • 著者名/発表者名
      田辺雄彦
    • 学会等名
      研究集会「シアノバクテリアの生態学的多様性と系統分類」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アオコ形成ラン藻Microcystis aeruginosaの汽水適応のゲノム基盤2016

    • 著者名/発表者名
      田辺雄彦,程木義邦
    • 学会等名
      日本藻類学会第40回大会
    • 発表場所
      日本歯科大学(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.tsukuba.ac.jp/attention-research/p201606051300.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://academist-cf.com/journal/?p=7952

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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