深海底生生物の幼生の行動と環境応答

深海生物幼虫的行为和环境反应

基本信息

批准号：
20K06754
负责人：
宮本教生
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は深海底の局所的な環境にのみ生息する生物が，いかにして分散し，新たな生息場所に進出するのかという問題に対して，分散期である浮遊幼生の遊泳パターンやその神経制御，環境応答などの知見を明らかとすることを目的とした研究である．実験のモデル生物には，海底に沈んだ鯨類の死骸にのみ生息するホネクイハナムシ Osedax japonicusを用いる．令和4年度は①発生段階における神経発生や環境センシングに関与する遺伝子の同定と発現変動解析・神経解剖学的研究，②新規のセンサーを用いたプランクトン幼生行動に関するデータ解析手法の開発を行った．発生段階における遺伝子発現変動に関しては，6つの発生ステージの幼生からRNAを抽出し，トランスクリプトーム解析を行った．神経発生や神経ペプチド・光受容などに関与する遺伝子を同定し，それらの発生段階における発現変動を明らかとした．また一部の遺伝子についてはin situ hybridizationによって発現部位を特定した．また幼生の神経解剖学的解析では，昨年度までは発見できていなかった，新規な感覚器官様の構造を発見した．幼生行動パターン解析については，センサーを用いて撮影した生データについて，行動パターンなどを定量的に抽出し，評価する手法の開発を行った．本研究で開発した撮影とデータ解析方法については，様々なプランクトン種や非生物の粒子の動態解析に用いることができるものであり，今後さまざまな研究に利用することが可能である．

在这项研究中，我们研究了漂浮幼虫在扩散阶段的游泳模式及其神经控制，以解决仅生活在深海底局部环境中的生物如何扩散并前进到新栖息地的问题。旨在澄清有关环境反应等的知识。实验中使用的模式生物是Osedax japonicus，它只以沉入海底的鲸类动物尸体为食。在2020财年，我们进行了（1）发育阶段涉及神经发生和环境感知的基因鉴定、表达变异分析和神经解剖学研究，以及（2）使用新传感器开发浮游生物幼虫行为的数据分析方法．关于发育阶段的基因表达变化，从六个发育阶段的幼虫中提取RNA并进行转录组分析。我们鉴定了参与神经发生、神经肽和光感受的基因，并阐明了它们在不同发育阶段的表达变化。此外，通过原位杂交鉴定了一些基因的表达位点。此外，在对幼虫的神经解剖学分析中，我们发现了一种直到去年才被发现的新型感觉器官样结构。关于幼虫行为模式的分析，我们开发了一种从使用传感器捕获的原始数据中定量提取和评估行为模式的方法。本研究开发的成像和数据分析方法可用于分析各种浮游生物物种和非生物颗粒的动态，并可用于未来的各种研究。