Effect of oligotrophication on protective mechanism against strong light and taxa composition of phytoplankton

寡营养化对浮游植物强光保护机制及类群组成的影响

基本信息

批准号：
22K14937
负责人：
小原静夏
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14937/
关键词：
植物プランクトン微細藻類貧栄養化強光鉛直移動

项目摘要

本研究では，海の主要な基礎生産者である珪藻と，漁業に有害な種を含み物理的鉛直移動が可能な鞭毛藻を対象とした。植物プランクトン１２種（珪藻９種，鞭毛藻３種）の種ごとの熱放散能（NPQ）の最大値を比較した。珪藻１種と鞭毛藻１種で低NPQ種が見つかり，これら２種は熱放散以外の強光回避機構（鉛直移動による物理的回避を含む）を持つことが示唆された。同じ１３種について，リン制限下におけるNPQ変化の違いを比較した。１３種の内９種はリン制限下では熱放散による光防御が十分でなく光合成収率が低下し，リン制限下で強光ストレスを受けやすくなることが示唆された。９種の内訳は珪藻が７種，鞭毛藻２種であった。一方で高い光合成収率を保った種は３種で，内訳は珪藻１種，鞭毛藻２種であった。これらの培養実験から，１）一部に潜在的なNPQ能が極めて低い種がいること，２）珪藻の内の多くが低栄養と強光の複合ストレスに弱い傾向があること，３）珪藻にも鞭毛藻にも貧栄養かつ強光下に有利な種と不利な種が混在していること，４）同じ属でも種によってこの複合ストレスへの応答が異なる場合があること，が示唆された。今後はさらに多くの種について試験し，鞭毛藻の場合は鉛直移動特性との関連を解析していく予定である。また現場シミュレーションを実施するために夏季に広島県呉市沿岸にて週1回の現場植物プランクトンモニタリングを実施した。調査期間中，常に珪藻が優占し鞭毛藻がほとんど出現しなかったため現場シミュレーションは断念したが，副産物として得られたこのモニタリングデータを得た。調査期間中，日照時間の増加とともに珪藻２属の遷移が確認できた。今後は実測した光強度および栄養塩（特にリン）濃度の変化との関係を解析し，上記の実験で得た種ごとの複合ストレスへの応答特性の違いと現場の遷移が一致するかを検討する。

这项研究的重点是硅藻，这是海洋的主要基本生产者，以及含有有害渔业并能够物理垂直运动的物种的鞭毛藻类。比较了每种12种浮游植物的最大散热能力（NPQ）值（9种硅藻和三种鞭毛藻类）。在一个硅藻和一个鞭毛物种中发现了低NPQ物种，这表明这两个物种具有强烈的避免光（包括由于垂直运动引起的物理避免），而不是散热。在相同的13种中，比较了磷限制下NPQ变化的差异。有人提出，由于磷限制下的热量耗散，这13个物种中有9种具有较差的光保护，并且光合产量降低，从而使它们在磷限制下更容易受到强烈的轻应激。九种是七个硅藻和两个鞭毛物种。另一方面，有三种具有高光合产量的物种，其中一个硅藻和两个鞭毛藻类。这些培养实验表明，1）有些物种具有极低的潜在NPQ能力，2）许多硅藻倾向于容易受到营养不良和高光的综合压力，3）硅藻和鞭毛的混合物混合在一起，这些物种的混合物有利，对较差的光线不利，并且对这种种类的响应可能会差异，依赖于这种种类，依赖于这种种类，依赖于这种物种。将来，我们将测试更多的物种，就鞭毛藻类而言，我们将分析它们与垂直运动特征的关联。此外，为了进行现场模拟，夏季每周一次进行现场浮游植物监测。在调查期间，硅藻总是以统治为主，几乎没有出现鞭毛藻类，因此我们放弃了现场模拟，但是获得了作为副产品获得的监测数据。在调查期间，随着白天的时间增加，两个硅藻的过渡被确认。将来，我们将分析测得的光强度与养分浓度（尤其是磷）变化之间的关系，并检查上述实验中获得的每个物种的响应特征差异是否与田间的过渡相吻合。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Can recent drastic changes in phytoplankton species in Japanese coastal areas be explained by oligotrophication alone? A proposal to incorporate other extreme changes above the sea surface

最近日本沿海地区浮游植物物种的急剧变化能否仅用寡营养化来解释？

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
矢野　諒子・隠塚俊満・成瀬　将太朗・小原静夏・小池一彦
通讯作者：
矢野　諒子・隠塚俊満・成瀬　将太朗・小原静夏・小池一彦

Difference in the sensibility for herbicides and antibiotics between marine diatoms and phytoflagellates

海洋硅藻和植鞭毛虫对除草剂和抗生素敏感性的差异

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ma Te;Morita Genki;Inagaki Tetsuya;Tsuchikawa Satoru;伊藤毅・早川卓志・栗原洋介・半谷吾郎・兼子明久・夏目尊好・愛洲星太郎・本田剛章・谷地森秀二・濱田穣;髙田昌嗣;小原静夏・隠塚俊満・成瀬将太郎・植木尚子・矢野　諒子・小池一彦
通讯作者：
小原静夏・隠塚俊満・成瀬将太郎・植木尚子・矢野　諒子・小池一彦

リン欠乏と強光は瀬戸内海における珪藻Skeletonema costatumの衰退要因として考えうるか：強光を防御する仕組みへの影響

磷缺乏和强光是否可以被视为濑户内海硅藻中肋骨条藻衰退的一个因素：对强光防护机制的影响？

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ma Te;Morita Genki;Inagaki Tetsuya;Tsuchikawa Satoru;伊藤毅・早川卓志・栗原洋介・半谷吾郎・兼子明久・夏目尊好・愛洲星太郎・本田剛章・谷地森秀二・濱田穣;髙田昌嗣;小原静夏・隠塚俊満・成瀬将太郎・植木尚子・矢野　諒子・小池一彦;矢野　諒子・隠塚俊満・中川真優菜・小原静夏・小池一彦
通讯作者：
矢野　諒子・隠塚俊満・中川真優菜・小原静夏・小池一彦

High light stress under phosphorus limitation in summer may accelerate diatom shift from Skeletonema to Chaetoceros in an oligotrophic coastal area of Japan