| 研究課題/領域番号 |
19K06185
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| 研究機関 | 香川大学 |
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研究代表者 |
山口 一岩 香川大学, 農学部, 准教授 (50464368)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 海産底生珪藻 / 珪酸 / 珪藻殻 |
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| 研究実績の概要 |
2つの小課題から，各々次の知見を得た。
・底生珪藻の溶存珪酸摂取能の浮遊珪藻との比較解明
底生珪藻Entomoneis sp.を対象に，a) 増殖速度およびb) 細胞内へのDSi取込速度に対する，溶存珪酸（DSi）濃度の影響を調べた。同種のSi飢餓培養株を0-200 μMのDSi濃度下で一定時間培養し，培地中の細胞数或いはDSiの変化から，DSi濃度と，増殖速度ならびにDSi取込速度の関係を明かした。Entomoneis sp.のa) 増殖とb) 取込に対するDSiの半飽和定数は，各々a) 0.60 μM，b) 1.9 μMと導かれた（速報値）。既往の知見による限り，これらの値は浮遊珪藻が示す典型値に類するものだと評価された。
・底生珪藻殻の溶解特性の浮遊珪藻との比較解明
珪藻5種（底生1種，半底生半浮遊1種，浮遊3種）を大量培養し，有機物を除してから珪藻殻（生物珪酸）を回収した。珪藻殻を種毎に濾過海水に懸濁させて約1ヶ月間培養し，この間の海水中のDSi濃度の経時変化に基づき，各種珪藻殻の溶解特性を調べた。海水中の（生物珪酸としての）珪藻殻残存率の時間経過に伴う変化は，いずれの種においても傾きの異なる2本の指数関数曲線（傾きK1, K2）として近似的に表現できた。すなわち殻は，始め速やか，後に緩やかに溶解する傾向を示し（K1> K2），各種の殻を構成する生物珪酸を便宜上，易溶解性と難溶解性画分に大別できた。底生珪藻Achnanthes sp.は，溶解初期の指数関数曲線の傾き（K1）が他種より1桁低く，さらに，殻の易溶解性画分の比率が約5割と他種より低かった。これらの結果から，同種の殻の溶解性は，ChaetocerosやThalassiosira等，水柱でしばしば優占種として出現する他4種に比して低いと判断された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2つの小課題より，それぞれ底生珪藻の溶存珪酸摂取能と被殻の溶解特性に関連する新知見が得られた。従って，本研究は概ねにおいて順調に進行していると評価できる。
・底生珪藻の溶存珪酸摂取能の評価については，増殖と取込の半飽和定数をEntomoneis sp.について試算することができた。今回確立をみた方法は，比較的付着性の弱い底生珪藻種や浮遊珪藻種にも適用可能であり，その意味においては，方法論の土台がある程度確立・確認できたと評価できる。一方，今後の課題として，群体を形成して試験器具壁面に強付着する底生種の実験への供試の難しさが浮上した。
・珪藻殻の溶解性については，少なくとも底生珪藻の中には，一般的な浮遊性種と比して溶解速度が遅い種が含まれることが初年度の実験から具体的に示された。また，その是非については今後要検討だが，底生，浮遊性の別を超えて，珪藻殻の溶解性に殻の「溶けやすい部分」の“溶けやすさ”と“構成比率”が具体的に関与している可能性が示された。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題の大きな目的は，Si収支の違いを通じて“底生珪藻とは海底生活を送る浮遊珪藻である”との既成概念を革新することである。そのためには，初年度に実施した底生珪藻の溶存珪酸摂取能と，珪藻殻の溶解特性の解明を目的とする2つの実験を，種々（主に底生性）の珪藻に適用し，データを蓄積する必要がある。また，それらの蓄積データに基づいて，「底生珪藻」と「浮遊珪藻」の系統差等について言及する必要がある。以上の点を念頭に置き，令和2年度と3年度の研究を推進していく。
・底生珪藻の溶存珪酸摂取能の評価については，初年度の課題として，群体を形成して試験器具壁面に強付着する底生種の実験への供試の難しさが浮上した。初年度は強付着珪藻を器壁から強引に剥離し，一旦水中に懸濁させた状態でDSiの摂取能を評価することを考えていたが，今後，器壁上の培養海水を置換し，実験を行う予定である。付着性の弱い底生珪藻種の中には，半底生半浮遊種と位置づけられるような珪藻も多くいる。そのため，強付着性の底生珪藻種を用いた実験は是非とも実行したい。
・珪藻殻の溶解性の解明においては，初年度の実験を継続して行うことにより，検討種数を増やしていきたい。また，実験過程で取得する検鏡観察用試料を有効に活用し，溶解性の経時変化や種間の難易と珪藻殻の形態的特徴についても知見を整理していく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
当初，3年間の研究期間における全直接経費（10割）を，1年目6割，2年目，3年目各々2割執行予定としていた。しかし，今年度の状況を踏まえると，2年目以降の実験関連消耗品費や成果発表費が十分に確保できない恐れが生じた。そのため，今年度（1年目）における予算執行を，当初の予定より極力控えた。その結果，全直接経費の6割を今年度使用予定としていたものが5割強にとどまり，次年度使用額が生じることとなった。
（使用計画）
主に，2年目の当初予算物品費を補うものとして扱う計画である。具体的には，実験関連消耗品の購入や，当初予算から減額のうえで珪藻株の購入等に充てる予定である。
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