| 研究課題/領域番号 |
20H03329
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| 研究機関 | 沖縄工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
磯村 尚子 沖縄工業高等専門学校, 生物資源工学科, 准教授 (90376989)
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| 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)
菅 浩伸 九州大学, 比較社会文化研究院, 教授 (20294390)
中野 義勝 沖縄科学技術大学院大学, 沖縄マリンサイエンスサポートセクション, リサーチサポートリーダー (40457669)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | サンゴの群落維持機構 / ユビエダハマサンゴ / 生物学と地質学 / 隠蔽系統 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、白化に強く現存数が多いユビエダハマサンゴを対象に、「①ユビエダハマサンゴの大規模群落は、環境の激変をどの様にして乗り越えてきたのか？ ②それを可能にした要因は何か？」を学術的な「問い」とし、沖縄周辺におけるユビエダハマサンゴ群落の局在を明らかにするとともに、各群落の生殖様式と遺伝的構造、地質学的な形成年代を調査し、群体や種レベルの白化耐性と集団維持機構との関連を明らかにすることを目的とする。
本年度は、沖縄本島大浦湾、金武湾および伊平屋島のユビエダハマサンゴ群落を対象とした。すべての対象群落から全体を網羅するように枝片採取、また大浦湾と金武湾かではボーリング調査をした。いずれの群落も最初に加入したのはユビエダハマサンゴであり、その後継続して群落を形成・維持してきたことが示唆された。一方で下部は大浦では砂泥、金武では粗粒砂が埋積されており、場所による違いがみられた。なお、詳しい形成年代については現在解析中である。また遺伝子解析から、今回対象とした群落では前年確認された2系統のうち1系統のみが存在すること、群落内でクローン群体が存在すること、基本的に自集団からの幼生加入にて集団維持していることが示された。
夏期に瀬底島マジャノハマ群落の群体を用いて産卵観察および交配実験を行った。その結果、満月2～5日後の間に必ず放卵・放精すること、卵を洗浄して媒精すると受精しないこと、群体の組み合わせにより受精率に差があることが確認できた。以上から、ユビエダハマサンゴは最初に加入した場所に継続して生息していること（問①の一部に対応）、場所によっては有性生殖に加えて破片化で群落を広げてきたこと（問②の一部に対応）が示された。
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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
本研究ではユビエダハマサンゴ群落の維持機構と維持期間を生物学と地質学的手法から明らかにすることを目的としている。具体的には、1.異なる環境条件下で発達したユビエダハマサンゴの大規模群落の構造を明らかにし、2.地質学的な手法により1. の大規模群落がどの様な過程を経て今あるのかを明らかにする。さらに3.ユビエダハマサンゴの野外における性比と繁殖様式を解明し、4.大規模群落の遺伝的構造を明らかにする。
本年度は、対象地域を複数に拡大し調査・検証を行うことができた。上記1から4について、前年度に確立していた手法やその有効性の確認方法を用いたため、対象群落が増えた本年度も効率よくデータ収集ができた。また、前年度には性比の偏りや遺伝的に異なる2系統の存在など、当初予想していなかったことが明らかになった。これらを本年度対象にした複数群落で検証したところ、地域や群落によって状況が異なることがわかった。ユビエダハマサンゴ群落全体が均一な状況を示すのではなく、各所・各群落で異なるということが、設定した学術的問いに対して重要な知見となると予想される。
さらに、他機関と協力して異なる2系統間での繁殖や生理活性の違いについての検証および形態変異と併せて種記載を行うための準備を進めており、初めに設定していたよりも多くの事象が明らかになってきている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度は、1.座間味島安室漁礁群落および2.伊平屋島北部群落を主な対象とする。これら2つについて、①ドローンによる空撮、②水面遊泳によるGPS測量、を用いて規模と構造の把握を行ない、各群落の地形地図を作成する。群落において、一番長い直線（長径）を形成する2地点を基点とする。2基点から中心に向かって5-10 m毎に地点を設置し、各地点で長径に直交する直線を設定する。その後地点毎に群体から枝片（15 ㎝程度）を採取する。対象2群落にて、2-3地点について自作のプッシュコアを用いて掘削コアを採取する。その後、放射性炭素等を用いて年代測定をする。
今年度の対象地域から採取した枝片（3㎝）を固定・脱灰後、組織切片を作成し組織学的に性比および放卵・放精前の配偶子の成熟状況を検証する。引き続き、2020年および2021年度に対象とした瀬底島アンチ浜群落の群体を用いて交配実験を行ない、受精能を確認する。その際、①系統、②実験に用いた群体間の距離、③精子濃度の3点と受精率との関連を検証する。
これまで対象にした瀬底島アンチ浜および石垣島周辺において、対象種にて隠蔽系統が確認された。これに基づき、再度枝片を採集して骨格標本を作成し、形態形質に違いがみられるかの確認を行なった。現在進行中である形態形質解析と分子系統解析結果を統合し、隠蔽種であるかを明らかにした上で論文化する。また、今年度対象地域より採取した枝片について、DNA抽出後MIG-seq法を用いたSNPジェノタイピングにて、各群落内の遺伝的構造を検証する。さらに、これまで対象とした八重山諸島と沖縄諸島に加え、宮古諸島と奄美諸島の群落から枝片を採取し、南琉球および中琉球集団間のコネクティビティの程度、加えてユビエダハマサンゴの北限地域を検証する。
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