環境適合型サンゴの養殖・移植技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号	24K21334
研究種目	挑戦的研究(開拓)
配分区分	基金
審査区分	中区分64:環境保全対策およびその関連分野
研究機関	琉球大学
研究代表者	高橋俊一琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (80620153)
研究分担者	井口亮国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (50547502)
研究期間 (年度)	2024-06-28 – 2029-03-31
研究課題ステータス	交付 (2024年度)
配分額 *注記	25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円) 2028年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円) 2027年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円) 2026年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円) 2025年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円) 2024年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード	サンゴ / 保全 / 移植 / 白化 / 褐虫藻 / 養殖 / 環境保全
研究開始時の研究の概要	地球温暖化により、サンゴ礁生態系の貧弱化が進んでおり、過去30年でサンゴ被度は世界で20％も減少している。過去20年以上、サンゴ礁保全対策の一つとして、サンゴの養殖・移植事業が期待され、国内外で積極的に推進されてきた。しかし、移植されたサンゴの死亡率が高く、保全対策としての有効性が疑問視されている。死亡率が高い理由は、移植後の環境にサンゴが適応できなかったためで、今後は移植サンゴの生存率の向上が求められている。そこで本研究課題では、「サンゴの環境適応機構」に関する研究の知見を活用し、「環境適合型サンゴの養殖・移植技術の確立」を目的とする。
研究実績の概要	地球温暖化により、サンゴ礁生態系の貧弱化が進んでおり、過去30年でサンゴ被度は世界で20％も減少している。そのため、サンゴ礁保全対策が急務とされている。過去20年以上、サンゴ礁保全対策の一つとして、サンゴの養殖・移植事業が期待され、国内外で積極的に推進されてきた。しかし、移植されたサンゴの死亡率が高く、保全対策としての有効性が疑問視されている。死亡率が高い理由は、移植後の環境にサンゴが適応できなかったためで、今後は移植サンゴの生存率の向上が求められている。そこで本研究課題では、移植先の環境に適した褐虫藻種（タイプ）を人為的にサンゴに共生させ、移植サンゴの生存率を高める「環境適合型サンゴの養殖・移植技術の確立」を目指してる。そのためには、沖縄周辺の褐虫藻をより多く単離培養する必要がある。初年度は、褐虫藻を共生させるサンゴ、イソギンチャク、シャコ貝から単離培養を行った。条件検討の結果、いずれの宿主動物からも褐虫藻の単離培養に成功した。単離培養された褐虫藻の一部は、セルソーターを用いてクローン化した（200株以上）。ITS2領域の塩基配列による種（タイプ）同定はまだ行われておらず、いくつの種（タイプ）の褐虫藻がクローン株として単離培養されたかは不明である。世界には、単離培養された褐虫藻株が多くあるものの、沖縄で単離培養された褐虫藻株は少ない。そのため、本研究課題で単離培養された褐虫藻株は、生物資源として非常に貴重で、本研究課題の遂行に不可欠である。
現在までの達成度	現在までの達成度 2: おおむね順調に進展している理由当初の予定通り、沖縄海域からの褐虫藻の単離培養に成功しており、その一部はクローン化も済んでいる。
今後の研究の推進方策	沖縄海域の環境DNAデータを解析し、沖縄海域の褐虫藻種のリスト化を進める（研究分担者の井口が担当）。また、初年度に確立した褐虫藻の単離培養及びクローン化の方法を活用し、沖縄海域での褐虫藻の単離培養をさらに続け、より多くの褐虫藻の培養株を準備する（研究代表の高橋が担当）。各培養株のITS2領域の塩基配列により種（タイプ）を確認する。培養株の形態的（細胞サイズ）特徴と生理的特徴（成長速度の温度依存性、成長速度の光強度依存性、光合成効率）を調べる（研究代表者の高橋が担当）。実験は、4つ培養装置を用い、異なる4つの温度と、異なる4つの光量の設定条件で、それぞれの褐虫藻の成長速度と光合成効率を測定する。また、光合成効率は、クロロフィル蛍光測定装置（mini-PAM）を用い、光化学系IIの最大量子収率（Fv/Fm）で調べる。これらの実験結果より、それぞれの褐虫藻の生育に適した環境（温度と光強度）を見つけ出す。