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海洋性動物プランクトンに感染するウイルスの存在意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03057
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40030:水圏生産科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

平井 惇也  東京大学, 大気海洋研究所, 講師 (30762554)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードカイアシ類 / ウイルス / 共生ー寄生 / 個体群動態 / 遺伝子発現 / 動物プランクトン / 共生寄生
研究開始時の研究の概要

海洋に存在する膨大な数のウイルスは時に水産重要魚種の種苗生産における大量致死の一因となり、人間活動にも大きく関わる。しかし、魚類等の餌として知られる動物プランクトンに感染するウイルスの生態学的意義は明らかにされていない。本研究は新規的な分子生物学的手法を駆使し、ウイルスが動物プランクトンを介してどのように海洋生態系に影響を及ぼすかを明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

海洋動物プランクトンへのウイルス感染の報告事例は極めて少なく、その生態学意義は謎に包まれている。そこで本研究は北海道紋別市オホーツクタワーにおいて毎週採集を行い、主要カイアシ類Pseudocalanus newmaniとウイルスの関係性を調査した。トランスクリプトーム解析を行ったところ、主要4種の新規ウイルスが検出された。各ウイルスはそれぞれ異なる季節性を示し、主にカイアシ類の個体数が減少する時期に検出された。また、発現解析により、特定のウイルスの存在下でカイアシ類の生理状態が大きく変化した。これらの結果からウイルスは動物プランクトンの個体群動態や生理状態に関わる可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は海洋におけるウイルスと動物プランクトンの関係性の詳細を調べた初の研究である。複数の解析により主要動物プランクトンであるカイアシ類から新規ウイルスが検出され、動物プランクトンの生態に関わる可能性も示され、得られた結果は学術的に非常に価値が高い。動物プランクトンは海洋の低次から高次生態系をつなぐ重要な役割を果たしており、動物プランクトンの個体群動態の理解は水産重要種の資源量変動とも密接に関わっている。本研究で得られた成果がさらに発展することで、動物プランクトンの個体数変動の理解がさらに進み、将来的には資源量変動を含めた海洋生態系の理解にも貢献可能になると期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Comparisons of genetic population structures of copepods Pseudocalanus spp. in the?Okhotsk Sea: the first record of P. acuspes in coastal waters off Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Hirai Junya、Katakura Seiji、Nagai Satoshi
    • 雑誌名

      Marine Biodiversity

      巻: 53 号: 1 ページ: 12-12

    • DOI

      10.1007/s12526-022-01323-y

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new species of genus <i>Sapphirina</i> (Copepoda, Cyclopoida) from the Kuroshio Extension region in the western North Pacific Ocean2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kazutaka、Itoh Hiroshi、Hirai Junya、Tadokoro Kazuaki、Nishiuchi Koh
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 17 号: 4 ページ: 358-368

    • DOI

      10.3800/pbr.17.358

    • ISSN
      1880-8247, 1882-627X
    • 年月日
      2022-11-30
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <i>Paracalanus orientalis</i> n. sp. (Copepoda, Calanoida), formerly referred to as <i>P. parvus</i> in Japanese coastal waters2022

    • 著者名/発表者名
      Ueda Hiroshi、Itoh Hiroshi、Hirai Junya、Hidaka Kiyotaka
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 17 号: 2 ページ: 221-230

    • DOI

      10.3800/pbr.17.221

    • ISSN
      1880-8247, 1882-627X
    • 年月日
      2022-05-30
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular and morphological analyses to improve taxonomic classification of<i>Metridia lucens</i>/<i>pacifica</i>in the North Pacific2022

    • 著者名/発表者名
      Hirai Junya、Chen Fang、Itoh Hiroshi、Tadokoro Kazuaki、Lemay Matthew A、Hunt Brian P V、Tsuda Atsushi
    • 雑誌名

      Journal of Plankton Research

      巻: 44 号: 3 ページ: 454-463

    • DOI

      10.1093/plankt/fbac020

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] RNA Virosphere in a Marine Zooplankton Community in the Subtropical Western North Pacific2022

    • 著者名/発表者名
      Junya Hirai, Syun-ichi Urayama, Yoshiro Takaki, Miho Hirai, Keizo Nagasaki, Takuro Nunoura
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 37 号: 5 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME21066

    • NAID

      130008138832

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 海洋学の10 年展望2021:新たな手法と問題2021

    • 著者名/発表者名
      Hirai Junya、Miya Masaki、Fujiki Tetsuichi、Kuwano-Yoshida Akira、Otosaka Shigeyoshi、Kaeriyama Hideki、Kako Shin'ichiro、Kataoka Tomoya、Matsuoka Daisuke、Hidaka Mitsuko、Sugiyama Daisuke、Fujio Kojima and
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 30 号: 5 ページ: 227-253

    • DOI

      10.5928/kaiyou.30.5_227

    • NAID

      130008131958

    • ISSN
      0916-8362, 2186-3105
    • 年月日
      2021-11-15
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 海洋学の10 年展望2021:中緯度2021

    • 著者名/発表者名
      橋濱史典・纐纈慎也・近藤能子・佐々木克徳・杉本周作・高橋一生・長井健容・西岡純・林田博士・平井淳也
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 30 号: 5 ページ: 127-154

    • DOI

      10.5928/kaiyou.30.5_127

    • NAID

      130008131961

    • ISSN
      0916-8362, 2186-3105
    • 年月日
      2021-11-15
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabarcoding analysis of trophic sources and linkages in the plankton community of the Kuroshio and neighboring waters2021

    • 著者名/発表者名
      Kobari Toru、Tokumo Yusuke、Sato Ibuki、Kume Gen、Hirai Junya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 23265-23265

    • DOI

      10.1038/s41598-021-02083-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA/RNA metabarcoding and morphological analysis of epipelagic copepod communities in the Izu Ridge off the southern coast of Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Hirai Junya、Hidaka Kiyotaka、Nagai Satoshi、Shimizu Yugo
    • 雑誌名

      ICES Journal of Marine Science

      巻: 78 号: 9 ページ: 3444-3456

    • DOI

      10.1093/icesjms/fsab064

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution, Feeding Habits, and Growth of Chub Mackerel, Scomber japonicus, Larvae During a High-Stock Period in the Northern Satsunan Area, Southern Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Kume Gen、Shigemura Taichi、Okanishi Masahiro、Hirai Junya、Shiozaki Kazuhiro、Ichinomiya Mutsuo、Komorita Tomohiro、Habano Akimasa、Makino Fumihiro、Kobari Toru
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: 725227-725227

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.725227

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feeding Ecology of Three Euphausiid Species in the North Pacific Ocean Inferred From 18S V9 Metabarcoding and Stable Isotope Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Zhou Fanyu、Hirai Junya、Hamasaki Koji、Horii Sachiko、Tsuda Atsushi
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: 756067-756067

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.756067

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of diversity and community structure of small planktonic copepods in the Kuroshio region off Japan using a metabarcoding approach2021

    • 著者名/発表者名
      Hirai J、Yamazaki K、Hidaka K、Nagai S、Shimizu Y、Ichikawa T
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 657 ページ: 25-41

    • DOI

      10.3354/meps13539

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Large-scale metabarcoding analysis of epipelagic and mesopelagic copepods in the Pacific2020

    • 著者名/発表者名
      Hirai Junya、Tachibana Aiko、Tsuda Atsushi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 5 ページ: e0233189-e0233189

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0233189

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Characterization of the genetic population structures of three Pseudocalanus species (Copepoda, Calanoida) in the Okhotsk Sea2023

    • 著者名/発表者名
      Junya Hirai, Seiji Katakura, Satoshi Nagai
    • 学会等名
      The 37th International Symposium on Okhotsk Sea & Polar Oceans 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interactions between marine viruses and planktonic copepod Pseudocalanus newmani2022

    • 著者名/発表者名
      Junya Hirai, Seiji Katakura, Satoshi Nagai
    • 学会等名
      MetaZooGene symposium 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 海洋動物プランクトンの分子生態学2022

    • 著者名/発表者名
      平井惇也
    • 学会等名
      日本プランクトン学会若手の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタバーコーディングによる動物プランクトン群集の把握 ―これまでの進展と今後の展望―2022

    • 著者名/発表者名
      平井惇也
    • 学会等名
      OceanDNAテック2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オホーツク海における浮遊性カイアシ類Pseudocalanus acuspesの初記録および遺伝的集団構造の近縁種比較2022

    • 著者名/発表者名
      平井 惇也, 片倉 靖次, 長井 敏
    • 学会等名
      日本海洋学会海洋生物シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 海洋性動物プランクトンのウイルス研究2022

    • 著者名/発表者名
      平井 惇也, 片倉 靖次, 長井 敏
    • 学会等名
      第69回 日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Ecological dynamics of marine copepods and viruses in the Okhotsk Sea2022

    • 著者名/発表者名
      Junya Hirai, Seiji Katakura, Satoshi Nagai
    • 学会等名
      The 36th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子生物学的手法を用いた動物プランクトンの多様性研究2021

    • 著者名/発表者名
      平井惇也
    • 学会等名
      日本プランクトン学会シンポジウム「次世代プランクトン研究を開拓する新技術・方法論」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 海洋学会将来構想2021: 新たな手法と問題2021

    • 著者名/発表者名
      平井惇也, 宮正樹, 藤木徹一, 吉田聡, 乙坂重嘉, 帰山秀樹, 加古真一郎, 片岡智哉, 松岡大祐, 日高弥子, 杉山大祐, 小嶌不二夫
    • 学会等名
      日本海洋学会創;周年記念シンポジウム;日本の海洋学の今とこれから
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 浮遊性カイアシ類Pseudocalanus newmaniから検出された2種のウイルスの生態学的挙動2021

    • 著者名/発表者名
      平井惇也, 片倉靖次, 長井 敏
    • 学会等名
      日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ウイルス存在下におけるカイアシ類Pseudocalanus newmaniの網羅的遺伝子発現解析2021

    • 著者名/発表者名
      平井惇也, 片倉靖次, 長井 敏
    • 学会等名
      日本ベントス学会;日本プランクトン学会合同大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 動物プランクトンのメタバーコーディング2021

    • 著者名/発表者名
      平井惇也
    • 学会等名
      OceanDNAテック2021 環境DNA技術はどこまで進むか?
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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