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2023 年度 実績報告書

サンゴ体外分解系に着目したサンゴ礁生態系フェーズシフトのメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H00653
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

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)

研究分担者 安田 仁奈  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00617251)
田邊 俊朗  沖縄工業高等専門学校, 生物資源工学科, 准教授 (50378915)
高橋 俊一  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (80620153)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードサンゴ / 体外分解系 / メタゲノム / フェーズシフト
研究実績の概要

沖縄島北部での野外調査を実施し、サンゴの被度が異なる場所のサンゴ・藻類等の分布調査と環境サンプルの確保を行った。野外調査で取得された環境サンプルを用いて、細菌叢を対象としたメタバーコーディング解析を行い、PICRUSt2を用いて酵素組成データを取得した。サンゴ被度の違いで酵素頻度の違いを比較した結果、酵素存在量はセルラーゼで地点間で差異が見られたが、他の酵素に関しては明瞭な変異は見られなかった。

飼育実験に関しては、ミドリイシ属サンゴを用いたストレス暴露実験を行い、遺伝子解析用のサンプル確保を行った。飼育実験で取得されたサンゴサンプルを用いたRNA-seq解析を行い、主要な酵素発現データを取得した。過年度に取得されたデータも合わせて解析した結果、セルラーゼは高水温ストレス耐性のあるサンゴサンプルで上昇傾向であったが、キチナーゼは遺伝子によって増減パターンが異なっていた。酸性化海水暴露実験では、セルラーゼの発現に変化は見られなかったが、キチナーゼは遺伝子によってストレス処理区で増減パターンが異なっていた。コユビミドリイシから粘液を採取し、生化学実験を行った結果、微弱ながらキチナーゼ活性を確認し、酵素精製を実施した。飼育実験に用いたサンゴ片はSNPs解析を実施し、クローンの関係ではないことを確認した。

過年度までに取得されたデータの論文化と学会発表を進めた。日本サンゴ礁学会第26回大会にては、環境サンプルを用いたメタゲノム解析やネットワーク解析等のバイオインフォマティクスの内容も交えた集会を企画・実施し、本研究課題で得られた知見と適用された解析手法の紹介を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Single-polyp metabolomics for coral health assessment2024

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Akira、Iijima Mariko、Mizusawa Nanami、Ohno Yoshikazu、Yasumoto Ko、Suzuki Atsushi、Suga Shunichi、Tanaka Ken、Zaitsu Kei
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 ページ: 3369

    • DOI

      10.1038/s41598-024-53294-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Separate and combined effects of elevated pCO2 and temperature on the branching reef corals Acropora digitifera and Montipora digitata2023

    • 著者名/発表者名
      Manullang Cristiana、Singh Tanya、Sakai Kazuhiko、Miyagi Aika、Iwasaki Aiko、Nojiri Yukihiro、Iguchi Akira
    • 雑誌名

      Marine Environmental Research

      巻: 188 ページ: 106030~106030

    • DOI

      10.1016/j.marenvres.2023.106030

    • 査読あり
  • [学会発表] Corals dramatically change their symbiotic partners in the front-lines of northward migration in associated with climate change.2023

    • 著者名/発表者名
      Shimura A, Kamata M, Yamakita T, Nakamura T, Taninaka H, Iguchi A, Nagai S, Kikuchi T, Shimizu S, Yusasa H, Kitano YF, Yasuda N.
    • 学会等名
      5th Asia-Pacific Coral Reef Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Strong genetic break of common coral species Pocillopora damicornis between temperate and subtropical areas in Japan; Possible risk of migration-load in face of climate change?2023

    • 著者名/発表者名
      Kamata M, Kitano YF, Iguchi A, Nozawa Y, Nagai S, Chen A, Wada N, Tang SL, Taninaka H, Yasuda N.
    • 学会等名
      5th Asia-Pacific Coral Reef Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] 沖縄島沿岸域の石灰岩礁、砂泥底および海草藻場における原核生物叢解析と、酵素遺伝子組成推定2023

    • 著者名/発表者名
      濱本耕平(産総研・学振PD)・水山克(名桜大)・西島美由紀(産総研)・前田歩(産総研・学振PD)・儀武滉大(産総研)・Angelo Poliseno・James Davis Reimer(琉大理)・井口亮(産総研).
    • 学会等名
      2023 年日本ベントス学会・日本プランクトン学会
  • [学会発表] 沖縄島沿岸域における生物多様性と環境の統合的評価手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      水山克(名桜大)・水落裕樹(産総研)・山本聡(産総研)・松岡萌(産総研)・井口亮(産総研).
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第26回大会
  • [学会発表] メタゲノム解析を用いた異なる水温域に生息するコユビミドリイシの微生物叢および機能遺伝子の比較2023

    • 著者名/発表者名
      儀武滉大(産総研・東大)・城間博紹(OIST)・水山克(名桜大)・広松 采夏(琉大)・北野宏明(OIST)・酒井一彦(琉大)・安田仁奈(東大)・井口亮(産総研).
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第26回大会
  • [学会発表] 沿岸域における生物多様性と環境の統合的評価手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      水山克・水落裕樹・山本聡・岩男弘毅・井口亮(産総研・地質情報)
    • 学会等名
      第39回地質調査総合センターシンポジウム
  • [学会発表] 沖縄の自然環境を舞台にしたバイオインフォマティクス研究事例の紹介2023

    • 著者名/発表者名
      井口亮(産総研・地質情報)
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第26回大会

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公開日: 2024-12-25  

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