Ecological role of marine viruses infecting zooplankton

感染浮游动物的海洋病毒的生态作用

• 批准号: 20H03057
• 负责人: 平井 惇也
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03057/
• 关键词: 動物プランクトン; ウイルス; 共生寄生; カイアシ類; 個体群動態

研究3年目である2022年度は北海道紋別市における海洋モニタリングとの連携を継続し、動物プランクトンの採集を行った。対象生物であるカイアシ類Pseudocalanus newmaniの個体数変化を継続的に調査し、前年度までにP. newmaniから検出されたウイルスのコピー数の測定をqPCRにより各個体で行った。また、各ウイルスが餌由来でカイアシ類に取り込まれる可能性を調べるため、P. newmani以外の動物プランクトンでも同様のウイルス検出を行い、電子顕微鏡でP. newmaniの消化管内容物内にウイルス粒子が存在するか否かを確かめた。これらの解析の結果、カイアシ類独自のウイルスと外部から取り込まれるウイルスがいることが判明している。各ウイルスの存在下および非存在下のカイアシ類の発現遺伝子変動をトランスクリプトーム解析で調べたところ、生理的応答はウイルスごとに異なることも明らかになった。また、前年度までに行った集団遺伝解析に加え、ウイルス以外の要因がカイアシ類の個体群動態に及ぼす影響も評価するため、カイアシ類の捕食者となる動物プランクトンの個体数変化やウイルス以外の真核生物の寄生者の検出を行った。得られた成果の一部は論文として公表され（Hirai et al. 2023, Marine Biodiversity）、国内外の研究集会で成果の発表も行った。ウイルスがカイアシ類や海洋生態系に及ぼす影響や、カイアシ類のウイルスに対する免疫応答の有無、カイアシ類の遺伝的集団とウイルスの関係等、生態学的な知見においては課題も残ることとなった。そのため、前年度応募により新規課題に切り替え、動物プランクトンのウイルスに関する研究のさらなる発展を目指すこととなった。

在研究的第三年，我们继续与北海道的Monbetsu的Marine Monitoring合作，并收集了Zooplankton。持续研究了目标CopePod人群Pseudocalanus Newmani的变化，直到上一年，每个人都通过QPCR测量了P. Newmani中检测到的病毒副本数量。此外，为了研究每种病毒可以被copepods吸收的可能性，因为它是从食物中得出的，因此在其他P. Newmani以外的浮游动物上进行了类似的病毒检测，并且使用电子显微镜来确定是否存在病毒颗粒。这些分析表明，有些病毒是从外部吸收的copepods和病毒所独有的。转录组分析表明，生理反应因病毒对病毒而有所不同，生理反应因病毒而异。除了上一年进行的人群遗传分析外，我们还评估了非病毒因素对CopePod人群动态的影响，因此我们检测到浮游动物的捕食者和其他真核生物的寄生虫的捕食者的变化。获得的一些结果作为论文发表（Hirai等，2023年，海洋生物多样性），结果也在日本和国外的研究会议上提出。生态发现中也有挑战，例如病毒对copepods和海洋生态系统的影响，对病毒copepods的免疫反应的存在或不存在，以及Copepods的遗传群体与病毒的遗传群体之间的关系。因此，上一年的申请已转移到新问题，并旨在进一步开发有关浮游动物病毒的研究。

项目成果

ウイルス存在下におけるカイアシ類Pseudocalanus newmaniの網羅的遺伝子発現解析

病毒存在下桡足类拟哲水牛的基因表达综合分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 平井惇也;片倉靖次;長井 敏
• 通讯作者: 長井 敏

オホーツク海における浮遊性カイアシ類Pseudocalanus acuspesの初記録および遺伝的集団構造の近縁種比較

鄂霍次克海浮游桡足类Pseudocalanus acuspes的首次记录及与相关物种的遗传种群结构比较

• 发表时间: 2022
• 作者: 平井 惇也;片倉 靖次;長井 敏
• 通讯作者: 長井 敏

Large-scale metabarcoding analysis of epipelagic and mesopelagic copepods in the Pacific

• DOI: 10.1371/journal.pone.0233189
• 发表时间: 2020-05-14
• 期刊: PLOS ONE
• 影响因子: 3.7
• 作者: Hirai, Junya;Tachibana, Aiko;Tsuda, Atsushi
• 通讯作者: Tsuda, Atsushi

Ecological dynamics of marine copepods and viruses in the Okhotsk Sea

鄂霍次克海海洋桡足类和病毒的生态动态

• 发表时间: 2022
• 作者: Junya Hirai;Seiji Katakura;Satoshi Nagai
• 通讯作者: Satoshi Nagai

Feeding Ecology of Three Euphausiid Species in the North Pacific Ocean Inferred From 18S V9 Metabarcoding and Stable Isotope Analysis

• DOI: 10.3389/fmars.2021.756067
• 发表时间: 2021-10
• 作者: Fanyu Zhou;Junya Hirai;K. Hamasaki;S. Horii;A. Tsuda