研究課題/領域番号 |
21K05737
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分40030:水圏生産科学関連
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研究機関 | 中部大学 |
研究代表者 |
程木 義邦 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (60632122)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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キーワード | 植物プランクトン / phycosphere / 富栄養化 / 湖沼水質管理 / 細菌 / 共生系 |
研究開始時の研究の概要 |
植物プランクトンは細胞外に有機物を排出し、細胞や群体の周りにphycosphereを形成する。そこには、様々な共生タイプを持った細菌が生息し、植物プランクトンの増殖に対し様々な作用を及ぼしている。本研究では、この植物プランクトンと細菌の共生系に着目し、富栄養化した湖沼で大増殖する植物プランクトンの抑制や水質汚濁の防止の可能性を検証する。優占植物プランクトンの共生細菌相の季節変化を評価し、特徴的に出現する細菌の共生様式(相利共生、寄生、ジキルとハイド戦略)、ゲノム情報から植物プランクトンとの相互作用を推定する。
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研究実績の概要 |
植物プランクトンは細胞外に有機物を排出し、細胞や群体の周りにphycosphereを形成する。植物プランクトン-共生細菌の相互作用を利用した湖沼水質管理手法の可能性を検証するため、本研究では、湖沼植物プランクトンのphycosphereに共生する細菌の多様性とその相互作用を明らかにする。2021年度は、富栄養化した湖沼を対象とし優占する植物プランクトンの種ごとにphycosphereに存在する細菌群集組成とその季節変化を調べ、細菌組成の種特異性や頑健性から、植物プランクトンと細菌の共生系の多様性評価や共進化の可能性を検証の検証を目的とした。しかし、新コロナウイルスの感染拡大による緊急事態宣言により継続的な調査の開始が遅れ、2021年10月より愛知県犬山市の入鹿池を対象として定期調査を行った。2022年度は、2021年度に引き続き、定期調査を継続と少量の少量の植物プランクトンサンプルからのDNA抽出法の再検討を行った。2021年度にDNAの抽出手法を検討した植物プランクトンの細胞に付着した細菌の16S rDNAをPCRで増幅できることを確認したが、その後、再現性が不十分であり、サンプルによっては十分なPCR産物が得られないことが明らかとなった。そこで、拾い上げる植物プランクトンの細胞数の再検討を行うとともに、少量のDNA抽出物からのPCR増幅の効率化の再検討を中心に行った。全体のサンプルの解析は2023年度に行う予定だが、これまでに得られているデータからは、他の細菌よりもより強い共生関係を持つ細菌の系統が多く検出される植物プランクトンの分類群が見られた。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新型コロナウイルスの感染拡大による緊急事態宣言により、初年度より定期調査の開始が遅れたことと、手法の再検討が必要となったため。
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今後の研究の推進方策 |
今後は、共生細菌のアンプリコンシーケンスを行う事により、毎月のサンプリングにつき優占している植物プランクトンの上位5~10程度を目安として共生細菌組成の季節変化を評価する。また、2023年度に計画していたゲノム解析を行い、共生細菌が保有する機能と植物プランクトンへの作用や基質要求性などを評価する。
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