海洋酸性化が沿岸生物の世代交代、群集・個体群構造に及ぼす長期影響評価

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H04288
• 研究機関: 国立研究開発法人水産研究・教育機構
• 研究代表者: 高見 秀輝 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), グループ長 (50371802)
• 研究分担者: 林 正裕 公益財団法人海洋生物環境研究所, 海生研実証試験場, 研究員 (20444870) ; 井上 麻夕里 岡山大学, 自然科学学域, 教授 (20451891) ; 村岡 大祐 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), グループ長 (30371800) ; 小埜 恒夫 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主幹研究員 (40371786) ; 酒井 一彦 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (50153838) ; 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): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 海洋酸性化 / キタムラサキウニ / 造礁サンゴ類 / アマノガワテンジクダイ / 長期飼育 / 世代交代

研究実績の概要

酸性化海水で長期飼育したキタムラサキウニの親から得られた子を対象に、対照区、順化区、非順化区それぞれで飼育した幼生を用いて、RNA-seq解析を行った。得られた配列をアセンブルした結果、17675遺伝子配列の取得に成功し、発現解析用のレファレンス配列とした。この配列にフィルタリング済みのショートリード配列をマッピングして各区での発現量を算出し類似度を調べた。その結果、順化区は、対照区と非順化区とは別のクラスターを形成し、遺伝子発現レベルでも順化が生じていることが示唆された。また、順化区で特異的に発現変動している遺伝子も複数抽出された。
造礁サンゴ類では、成熟した幼生保育型のハナヤサイサンゴを400および1000ppmで6カ月間飼育し、親サンゴの生存、幼生の放出量、幼生のサイズなどを異なる二酸化炭素濃度で比較した。その結果、実験期間中に両条件間に有意差は認められなかった。コユビミドリイシの放卵放精で得られた配偶子を受精させ、幼生とし幼生を着底させて初期ポリプを作り、400から1000ppmの間に４つの二酸化炭素濃度を設定し、成長と呼吸量を比較した。初期ポリプの成長に二酸化炭素濃度は影響しなかったが、呼吸量は高い二酸化炭素濃度で有意に増加した。
アマノガワテンジクダイでは、稚魚の急性毒性実験のデータを解析し、稚魚の酸性化耐性について世代間比較を行った結果、世代によって酸性化耐性が変化することが分かった。これらの飼育実験で用いられたサンプルから組織片を切り出してRNA抽出及びRNA-seqを行い、アセンブルした配列群の注釈付をしてストレス応答に関与している可能性のある配列候補を抽出し、配列候補から発現定量用のプライマーを作成した。酸性化海水で飼育したサンプルを用いて、デジタルPCRによる発現定量を実施したが、対照区で飼育したサンプルと比べて明瞭な差異はなかった。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [学会発表] 酸性化環境を経験したキタムラサキウニを親とする子世代の初期発育における環境応答 (2023)
  • 著者名/発表者名: 高見秀輝・村岡大祐・井上麻夕里・小埜恒夫・井口 亮・松本有記雄
  • 学会等名: 令和5年度日本水産学会春季大会
• [学会発表] Variations of the growth and Mg/Ca ratios in sea urchins (Mesocentrotus nudus) cultured under the long-term acidification experiment. (2022)
  • 著者名/発表者名: 北山紗也佳・中井省悟・宮井里紀・高見秀輝・村岡大祐・野尻幸宏・井上麻夕里
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2022年大会
• [備考] 海洋酸性化のアワビ・ウニへの影響予測
  • URL: https://www.fra.affrc.go.jp/bulletin/news/fnews73.pdf