2015 Fiscal Year Annual Research Report
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15H05712
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
原田 尚美 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 研究開発センター長代理 (70344281)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木元 克典 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 主任技術研究員 (40359162)
西野 茂人 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, 主任技術研究員 (10421885)
広瀬 侑 豊橋技術科学大学, 環境・生命工学系, 助教 (30616230)
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| Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 海洋生物 / 北極海 / 海洋酸性化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、酸性化と温暖化の影響を世界でもっとも深刻に受けている極域において、海洋生態系の底辺を支える低次生産者（動物・植物プラクトン）に着目し、１酸性化が炭酸塩殻を有するプランクトンに与える影響；２温暖化に伴う外来性植物プランクトンの極域繁茂の可能性；３極域プランクトン種の特異的機能の解明を目的としている。具体的には、チャクチ海、ノースウインド深海平原を対象に、時系列セジメントトラップを用いて生物由来沈降粒子を採取するとともに、塩分、水温、深度（CTD と表記）、溶存酸素、pH 等の各種センサーで周辺環境因子を観測する。マイクロX線コンピュータートモグラフィー法(MXCT)にて炭酸塩プランクトン生物の殻骨格密度を計測し、酸性化による炭酸塩生物への影響が時間とともにどう進行しているのか傾向を明らかにする。次世代シーケンサーによる沈降粒子の18SrRNA 配列を用いた定量的群集解析を行い、沈降粒子を構成する種の多様性に変化が起きているか時系列推移を明らかにするといった実施計画である。
今年度の実績は、カナダ海盆及びチャクチ海でセジメントトラップ係留系の回収・再設置等を実施した。また、(MXCT）を用いた炭酸塩骨格プランクトンの骨格密度の定量測定のための分析手法の開発を行った。ビームハードニング効果、二重焦点など、測定に係る技術的諸問題はほぼ解決し測定可能状態に確立することができた。イマントニア株のゲノム情報整備を目的として、本株のシングルクローン化および交雑細菌の除去を行った。得られた株を培養してゲノムDNAを抽出し、次世代シークエンサーMiSeqを用いてゲノムシークエンスを実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
北極海における観測（セジメントトラップ係留系の回収および再設置）は計画通りに実施することができた。極域の場合、海氷の状況によっては計画通りに回収や設置作業ができない場合がこれまでの経験上４０％程度あるため、大成功と言える。また。セジメントトラップで採取された時系列沈降粒子試料からMXCTによる極域炭酸塩生物翼足類の炭酸塩骨格密度のデータを取ることもできた。新しく雇用することになったポストドクターも平成２８年２月に着任し、実験準備に着手したところである。以上、ほぼ計画通りの進捗であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 海洋観測について
平成28年度はカナダ砕氷船を傭船して北極海航海を実施する計画であったが、ArCSという新しい北極プロジェクトが平成27年度に立ち上がり、その研究航海が海洋地球研究船「みらい」で実施されることが決まったため、「みらい」で８月から１０月に研究航海を実施し、St.NAPに設置したセジメントトラップ係留系の回収・再設置を行う。また、別予算で購入したpCO2センサーも搭載し、海洋酸性化に関する時系列データも取得できるようになった。
2. 海洋観測試料分析／データ解析ならびに遺伝子分析手法開発
回収された時系列セジメントトラップ試料の生物起源粒子分析（検鏡による群集組成と18SrRNA配列を用いた定量的群集解析）を実施する。ただし、沈降粒子の全遺伝子解析を利用してプランクトン群集組成と時系列の変化傾向を掴むには、過去に採取されたホルマリン固定試料との比較検討が必須である。高分子のDNA を抽出することが困難なため、解読は不可能とされてきたホルマリン固定の沈降粒子試料から遺伝子を抽出する新たな手法をようやく確立したので、手法についての論文を執筆する予定である。
3. プランクトンの培養・飼育実験ならびにMXCT 法開発
平成２７年度に引き続き、MXCT 法については、ソフトウエア開発を継続し、できるだけ自動化を図って分析効率を上げる努力をする。平成２８年度は第３回GOA-ON（国際海洋酸性化観測ネットワーク）が開催されるので（５月ホバート）この会議を通じてMXCT 手法の普及を行うとともに、海洋酸性化の生物応答のde fact standard 化の賛同を得られるようロビー活動も行う。
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Research Products
(26 results)
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[Journal Article] Complete genome sequence of cyanobacterium Leptolyngbya sp. NIES-37552016
Author(s)
Hirose Y., T. Fujisawa, Y. Ohtsubo, M. Katayama, N. Misawa, S. Wakazuki, Y. Shimura, Y. Nakamura, M. Kawachi, H. Yoshikawa, T. Eki, Y. Kanesaki
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Journal Title
Genome Announcements
Volume: 4
Pages: e00090-16
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Complete genome sequence of cyanobacterium Fischerella sp. NIES-3754, providing thermoresistant optogenetic tools2016
Author(s)
Hirose Y., T. Fujisawa, Y. Ohtsubo, M. Katayama, N. Misawa, S. Wakazuki, Y. Shimura, Y. Nakamura, M. Kawachi, H. Yoshikawa, T. Eki, Y. Kanesaki
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Journal Title
Journal of Biotechnology
Volume: 220
Pages: 45-46
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Complete genome sequence of cyanobacterium Nostoc sp. NIES-3756, a potentially useful strain for phytochrome-based bioengineering2016
Author(s)
Hirose Y., T. Fujisawa, Y. Ohtsubo, M. Katayama, N. Misawa, S. Wakazuki, Y. Shimura, Y. Nakamura, M. Kawachi, H. Yoshikawa, T. Eki, Y. Kanesaki
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Journal Title
Journal of Biotechnology
Volume: 218
Pages: 51-52
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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