海洋におけるカイアシ類とバクテリア類の相互作用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 16K07825
• 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: 広島大学
• 研究代表者: 大塚 攻 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (00176934)
• 研究分担者: 中井 敏博 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (60164117) ; 浅川 学 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (60243606) ; 高田 健太郎 北里大学, 海洋生命科学部, 准教授 (90455353) ; 福島 英登 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (60466307)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: カイアシ類 / バクテリア / キチン / キチナーゼ / 発光 / デトリタス / ウオジラミ / 発光バクテリア / 甲殻類 / テトロドトキシン / 光感覚器 / 発光細菌 / 浮遊性カイアシ類 / デトリタス食 / 共生

研究成果の概要

中層に多産するカイアシ類Bradfordian familiyは、発光バクテリアを介して甲殻類デトリタスを光感覚器官によって検出して、さらにバクテリアのキチン分解能を利用してキチンを栄養としている。付随するバクテリア相の比較によってデトリタス食性カイアシ類の資源分割も確認された。ウオジラミ類体表にキチン親和性を持ち、キチナーゼを持つバクテリアが常在している。浮遊性・寄生性カイアシ類は複数のキチナーゼ遺伝子を有し、浮遊性Cephalophanes属ではキチンの分解、合成に関わる遺伝子を有している。動物プランクトンとバクテリアのキチンを介しての種間関係は海洋生態系において重要であることを示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

バクテリアの発光能とキチン分解能がそれぞれ浮遊性カイアシ類の栄養摂取、栄養物消化に利用されている実態を明らかにした。デトリタス食性カイアシ類の資源分割の実態を、付随するバクテリア相を比較することで明らかにできた。カイアシ類の体表がキチン親和性を持つ、キチナーゼを有するバクテリアの生息場所と利用されていることを明らかにした。海洋生態系におけるキチンの栄養的重要性がバクテリアとカイアシ類の種間関係に関する研究を通して再認識された。

研究成果

• [国際共同研究] Burapha University(タイ)
• [国際共同研究] Mindanao State University(フィリピン)
• [国際共同研究] The Natural History Museum(英国)
• [国際共同研究] El Colegio de la Frontera Sur(メキシコ)
• [国際共同研究] California State University(米国)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] The Natural History Museum, London(United Kingdom)
• [国際共同研究] IMEDEA (CSIC-UIB)(Spain)
• [国際共同研究] El Colegio de la Frontera Sur(Mexico)
• [国際共同研究] California State University/San Francisco State University(米国)
• [国際共同研究] University Malaysia Sabah(Malaysia)
• [国際共同研究] The Natural History Museum(United Kingdom)
• [国際共同研究] Chonnan National University/Kyungpook National University(韓国)
• [雑誌論文] A new species of Acartia (Copepoda, Calanoida) from the Philippines, based on morphological and molecular analyses (2019)
  • 著者名/発表者名: K. Srinui, S. Ohtsuka, E. B. Metillo, M. Nishibori
  • 雑誌名: ZooKeys 巻: 81 ページ: 71-94
  • DOI: 10.3897/zookeys.814.24601
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A new species of Lagochondria (Crustacea: Copepoda) parasitic on callionymid Fish: first record of precopulatory mate guarding in fish-parasitic cyclopoid copepods, and of the occurrence of the genus in the North Pacific (2019)
  • 著者名/発表者名: S. Ohtsuka, M. Nitta, T. Nakamura, Y. Maekawa
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 印刷中
  • NAID: 210000160759
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Toxicity and toxin composition of the great blue-ringed octopus Hapalochlaena lunulata from Ishigaki Island, Okinawa Prefecture, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: M. Asakawa, T. Matsumoto, K. Umezaki, K. Kaneko, X. Yu, G. Gomez-Dalen, S. Tomano, T. Noguchi, S. Ohtsuka
  • 雑誌名: Toxins 巻: 2019,11,245 号: 5 ページ: 1-9
  • DOI: 10.3390/toxins11050245
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Possible origins of planktonic copepods, Pseudodiaptomus marinus (Crustacea: Copepoda: Calanoida), introduced from East Asia to the San Francisco Estuary based on a molecular analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka, S., Shimono, T., Hanyuda, T., Shang, X., Huang, C., Soh, H.Y., Kimmerer, W., Kawai, H., Itoh, H., Ishimaru, T., Tomikawa, K.
  • 雑誌名: Aquatic Invasions 巻: 13 号: 2 ページ: 221-230
  • DOI: 10.3391/ai.2018.13.2.04
  • NAID: 120006491586
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A new species of Peniculus (Copepoda: Siphonostomatoida) parasitizing mesopelagic myctophid fish: first discovery of colonization of the genus in deep water (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Ohtsuka, J. Nishikawa, G. A. Boxshall
  • 雑誌名: Parasite 巻: 25 ページ: 58-58
  • DOI: 10.1051/parasite/2018057
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Planktonic phases in symbiotic copepods: a review (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Ohtsuka, I. Madinabeitia, H. Yamashita, B. A. Venmathi Maran, E. Suarez-Morales, J.-s. Ho
  • 雑誌名: Bulletin of Southern California Academy of Sciences 巻: 117 ページ: 104-119
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Some observations of morphology and behavior of a hyperbenthic misophrioid copepod (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Ohtsuka, H. Tanaka, K. Hirano, Y. Kondo, D. Jaume, G. A. Boxshall
  • 雑誌名: Bulletin of Southern California Academy of Sciences 巻: 117 ページ: 127-137
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 魚類の寄生性カイアシ類の表在生物：ユニークな付着基盤 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大塚攻・宮川千裕・平野勝士・近藤裕介
  • 雑誌名: タクサ 巻: 45 ページ: 48-60
  • NAID: 130007472902
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A new genus and species of the family Pennellidae (Copepoda, Siphonostomatoida) infecting the Pacific viperfish Chauliodus macouni (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka Susumu、Lindsay Dhugal J.、Izawa Kunihiko
  • 雑誌名: Parasite 巻: 25 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1051/parasite/2018003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A new species of hyperbenthic cyclopoid copepod from Japan: first record of the genus Cyclopicina in the Indo-Pacific region (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka S, Tanaka H, Boxshall GA
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: 33 号: 6 ページ: 659-666
  • DOI: 10.2108/zs160094
  • NAID: 40021039943
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New records of Caligidae (Copepoda, Siphonostomatoida) from the Philippines (2016)
  • 著者名/発表者名: Venmathi Maran BA, Cruz-Lacierda ER, Ohtsuka S, Nagasawa K
  • 雑誌名: Zootaxa 巻: 4174 号: 1 ページ: 237-248
  • DOI: 10.11646/zootaxa.4174.1.16
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] On the occurrence of caligids (Copepoda: Siphonostomatoida) in the marine plankton: a review and checklist (2016)
  • 著者名/発表者名: Venmathi Maran BA, Suarez-Morales E, Ohtsuka S, Soh HY, Hwang UW
  • 雑誌名: Zootaxa 巻: 4174 号: 1 ページ: 437-447
  • DOI: 10.11646/zootaxa.4174.1.27
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] プランクトン群集における寄生・共生の機能 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大塚攻
  • 学会等名: 日本プランクトン学会春季シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Planktonic phases of symbiotic copepods, with a special reference to Caligidae (2018)
  • 著者名/発表者名: S. Ohtsuka
  • 学会等名: International conference on agriculture, animal sciences, and food technology
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Can a deep-sea copepod tropically utilize bacterial bioluminescence and chitinolysis? (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Hirano, K. Takada, H. Fukushima, T. Nakai, T. Sambongi, S. Ohtsuka
  • 学会等名: PICES-2018 Annual meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 海洋プランクトン群集における共生を栄養関係から考える (2018)
  • 著者名/発表者名: 大塚攻
  • 学会等名: 日本共生生物学会第２回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 寄生性カイアシ類の表在生物群集ーユニークな付着基盤ー (2018)
  • 著者名/発表者名: 大塚攻・宮川千裕・大川内浩子・平野勝士・近藤裕介
  • 学会等名: 日本動物分類学会第54回大会
• [学会発表] Planktonic phases of symbiotic copepods (2017)
  • 著者名/発表者名: Susumu Ohtsuka
  • 学会等名: 13th International Conference on Copepoda
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Behavioral observations of an undescribed hyperbenthic misophrioid copepod, with supplementary data on DNA sequences (2017)
  • 著者名/発表者名: Susumu Ohtsuka, Hayato Tanaka, Ysuke Kondo, Katsushi Hirano, Damia Jaume, Geoffrey A. Boxshall
  • 学会等名: 13th International Conference on Copepoda
  • 国際学会
• [学会発表] Trophic interactions between bacteria and Bradfordian families (2017)
  • 著者名/発表者名: Katsushi Hirano, Susumu Ohtsuka, Kentaro Takada, Hideto Fukushima, Toshihiro Nakai
  • 学会等名: 13th International Conference on Copepoda
  • 国際学会
• [学会発表] Ecological studies on Panaietis yamagutii that infect the buccal cavity of horned turban, Turbo cornutus (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayato Uchiumi, Yusuke Kondo, Susumu Ohtsuka
  • 学会等名: 13th International Conference on Copepoda
  • 国際学会
• [学会発表] Functional mophology of the cephalothoracic sucker of Caligus (2017)
  • 著者名/発表者名: Taiki Fuji, Susumu Ohtsuka, Yusuke Kondo, Tomonori Kaji, Satoshi Tasumi
  • 学会等名: 13th International Conference on Copepoda
• [学会発表] デトリタス食性カイアシ類と海洋細菌との栄養学的関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平野勝士、大塚 攻、高田健太郎、福島英人、中井敏博、三本木至宏
  • 学会等名: 特殊環境微生物セミナー2017
• [学会発表] デトリタス食性カイアシ類と海洋細菌の栄養的関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平野勝士、高田健太郎、福島英人、中井敏博、三本木至宏、大塚 攻
  • 学会等名: 日本動物学会中国四国支部広島県例会
• [学会発表] Toxicity and toxin compositions of the greater blue-ringed ctopus Hapalochaena lunulata from Ishigaki Island, Okinawa Prefecture, Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Manabu Asakawa, Miwako Fujii, Satoshi Tomano, Susumu Ohtsuka, Miyuki Yamauchi, Kohei Umesaki, Kyoichiro Ineko, Takuya Matsumoto
  • 学会等名: 10th Global Summit on Toxicology and Applied Pharmacology
  • 国際学会
• [学会発表] 沖縄県石垣島産ヒョウモンダコ属オオマルモンダコの毒性と毒成分の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅川 学・笘野哲史・山内望由季・松本拓也・大塚 攻
  • 学会等名: 日本食品衛生学会
  • 発表場所: 函館市
  • 年月日: 2016-10-27
• [学会発表] アジアの沿岸に生息する浮遊性カイアシ類Acartia (Odontacartia) pacificの姉妹種の存在 (2016)
  • 著者名/発表者名: Khwanruan Srinui・大塚 攻
  • 学会等名: 日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 2016-09-08
• [図書] Species diversity of animals in Japan（Chapter 22） (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka S, Nishida S
  • 総ページ数: 721
  • 出版者: Springer
• [備考] 広島大学大学院生物圏科学研究科附属瀬戸内圏フィールド科学教育研究センター竹原ステーション
  • URL: http://fishlab.hiroshima-u.ac.jp