Responses for starvation and dormancy of marine copepods; establishment of molecular markers

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H04534
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Aquatic bioproduction science
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: TSUDA ATSUSHI 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (80217314)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 兵藤 晋 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40222244)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 動物プランクトン / 生物海洋学 / 飢餓 / 休眠 / 遺伝子マーカー

Outline of Final Research Achievements

Molecular markers of starvation and dormancy were investigated in planktonic copepods by RNA-seq. For starvation, copepods showed up-regulation in NADH-dehydrogenase, and down-regulation in vitellogenin 2, which were suggested to be good indicators of starvation in the field. On the other hand, dormant copepods showed down-regulation of lipid synthesis and carbohydrates related enzymes, while up-regulation in hemerythrin, which is commonly recognized as oxygen transport protein. However, this protein contains three hemerythrin domains, which is similar to dormancy-related protein in insects.

Free Research Field

生物海洋学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プランクトンは、外見では、その生理状態が分からず、培養を伴う生理活性の測定などを行う必要があり、変動の激しい海洋環境における生理状態の把握はできなかった。本研究で開発された、遺伝子マーカーを使うことによって、培養を伴わず、飢餓の有無や程度、休眠のステージ分けができるようなったことで、プランクトンの生態研究に大きな進展が見込まれる。また、休眠においては脂質の蓄積は報告されていたが、窒素を含む化合物での蓄積物質は報告がなく、新規発見となった。