2020 Fiscal Year Annual Research Report
急変する北極ツンドラ生態系における土壌微生物の多様性と機能・応答性の解明
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18H03413
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| Research Institution | National Institute of Polar Research |
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Principal Investigator |
内田 雅己 国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 准教授 (70370096)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大園 享司 同志社大学, 理工学部, 教授 (90335307)
森 章 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (90505455)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 極地 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、グローバル・ライントランセクト調査によって、カナダ北極ツンドラ生態系における土壌微生物の種多様性を解明し、その多様性を規定する環境要因を解明する。さらに、土壌微生物群集が潜在的に保有、および既に発現している機能を解明し、急速に変化している北極ツンドラ生態系に与える土壌微生物の影響を推定することを目的とする。
カナダ東側の北極ツンドラ域は北緯55度－84度に分布しており、直線距離にして3000kmを超える。最南端の森林限界付近のクジュアラピックでは、年平均気温が－4度、7月の気温が13度、無雪期間は5－9月と5ヶ月もある。一方、最北の調査地であるワードハント島は年平均気温が－17度で7月の平均気温でも－1度と氷点下であり、無雪期間は1ヶ月弱という非常に厳しい場所である。
本年度はカナダ東部・クジュアラピック（KW）の北に位置するサルイット（SAL）およびさらに北のポンドインレット（PI）の土壌からDNAとRNAを抽出した。増幅した遺伝子領域は次世代シーケンサーで塩基配列を解読したのち、遺伝子型による分類および遺伝子型の存在割合を明らかにした。
亜寒帯地域（KW）と高緯度地域（Pond Inlet）の土壌サンプルで最も高い微生物多様性が確認され、低緯度地域（SAL）では最も低い微生物多様性が確認された。主成分分析（PCoA）の結果、細菌群集はSALとKWの2つのクラスターを形成したが、PIの試料は明確な分離パターンを示さなかった。本研究結果から、緯度の異なる3カ所の微生物多様性と機能性遺伝子プールは類似しているが、発現している機能性遺伝子は場所毎に異なってるため、環境変動への機能的応答は場所毎に異なる可能性を示した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Soil Microbial Composition and Diversity in the Low Arctic Tundra of Salluit2021
Author(s)
(1)Wong, S.K, Kaneko, R., Masumoto, S., Kitagawa, R., Mori, A.S., Uchida, M.
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Journal Title
Polar Data Journal
Volume: 5
Pages: 54～59
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Plant species and biomass, soil respiration, soil environment data on Whapmagoostui-Kuujjuarapik, Quebec, Canada2021
Author(s)
(2)Masumoto, S., Kitagawa, R., Nishizawa, K., Kaneko, R., Osono, T., Hasegawa, M., Iimura, Y., Mori, A.S., Uchida, M.
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Journal Title
Polar Data Journal
Volume: 5
Pages: 80～88
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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