淡水藻類の光合成生産と生残に対する太陽紫外線の影響

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640633
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 渡辺 泰徳 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (20112477)
• Keywords: 淡水藻類 / 太陽紫外線 / 光合成 / 生残 / 湖 / DNA損傷

Research Abstract

現在世界各地で増加傾向が確認されている太陽紫外線は水中にも透過して生物の活性と増殖に影響を与えている知見が蓄積しつつある。本研究は湖沼の植物プランクトンと河川の付着藻類を対象生物として紫外線が光合成活性に与える阻害作用を解析するとともに、その結果として藻類個体群の生残と増殖への影響を野外条件下で実測することを目的としている。
今年度は緑藻クロレラの培養標品と、湖沼の植物プランクトンについて以下の研究結果を得た。クロレラは太陽光によって光合成と細胞増殖能の低下を示した。光合成の低下には太陽光中の紫外線A(波長320-400nm)が強く関与していた。増殖能の低下には強い可視光線(波長400-750nm)、紫外線Aおよび紫外線B(波長280-320nm)のいずれもが関与していたが、細胞中のDNA損傷(指標としてチミンダイマー生成量を測定)には紫外線Bのみが作用した。損傷を受けたDNAは照射後に修復されることが確認されたが、その際に可視光線があると回復が速くすすむので核酸の光修復メカニズムが関係していることが明らかになった。これら太陽紫外線の影響は、湖の浅い水深で起こることが証明されたが、これらは藻類細胞を一定の深さに固定して測定されるので、実際に混合攪拌が起きる湖水中での証明が今後の課題である。
野外の植物プランクトン個体群について光合成速度13C法によって測定した。その結果、紫外線Aが多く含まれる天候条件と浅い水深では光合成速度が大きく低下すること、この波長成分が減少し、可視光線のみが卓越する条件では高い光合成速度が得られることが実証された。

Research Products

• [Publications] Katano, T., Fuki, M., WATANABE, Y.: "Identification of cultured and uncultured picocyanobacteria from a mesotrophic freshwater lake based on the partial sequences of 16S rDNA"Limnology. 2. 213-218 (2001)