植物プランクトンの細胞周期と毒性の発現に関する研究

浮游植物细胞周期及毒性研究

• 批准号: 10760116
• 负责人: 浜崎 恒二
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10760116/
• 关键词: 植物プランクトン; 細胞周期; Alexandrium tamarense

本研究では、毒化機構の総合的な理解を目指すための基礎的研究として、(1)広島湾で分離された渦鞭毛藻Alexandrium tamarenseについて、細胞周期のどの時期に毒が生産されているのか?(2)実際の海洋環境(広島湾)においても同様の現象が起こっており、群集全体の毒量の変化に影響しているのか?を明らかにすることを目的とした。まず、A.tamarense培養の同調化について検討した結果、A.fundyenseで成功している明暗法では同調化しないことがわかった。そこで、非同調培養系のまま培養条件を変えて、細胞周期と毒生産量の変化を調べた。その結果、光制限による増殖速度の低下と共にG1期の細胞の割合が増加し、細胞当たりの平均毒性値も高くなることがわかった。このことからA.fundyenseと同じくA.tamarenseにおいても、群集全体の増殖速度の低下は、G1もしくはG0期の時間が長くなることによって引き起こされ、その間に毒の生産が行われていることが示唆される。また、このことから増殖速度と細胞当たりの毒性値が逆相関の関係にあるというこれまでの観察結果を説明することができる。広島湾における野外観測の結果からA.tamarenseの細胞当たりの毒性値は、0.28〜224pg・cell^<-1>と大きく変動することがわかった。いくつかの環境要因を分析した結果、アンモニア態窒素濃度と有意な正の相関があることがわかった。アンモニアが、高い窒素含有率の貝毒成分を生合成するための供給源となると同時に、高濃度で藻類の増殖を抑制しG1期時間を延ばすことによって毒の生産を促進していると考えられる。これらの研究成果の一部は、平成11年度春季水産学会で発表し、2編の学術論文としてJournal of Plankton Researchに投稿中である。

在本研究中，我们进行了旨在全面了解毒素机制的基础研究（1）从广岛湾分离的甲藻亚历山大藻中毒素是在细胞周期的哪个阶段产生的？类似的现象发生在实际海洋环境（广岛湾）中，是否会影响整个群落的毒性量的变化。首先，我们研究了 A. tamarense 培养的同步性，发现对 A.fundyense 成功的明暗法并没有实现同步。因此，我们在维持异步培养系统的同时改变了培养条件，并检查了细胞周期和毒素产生的变化。结果表明，随着光限制导致增殖率下降，G1期细胞比例增加，每个细胞的平均毒性值也增加。这表明，在 A. tamarense 和 A.fundyense 中，整个群落生长速率的下降是由 G1 或 G0 阶段延长引起的，在此期间发生毒素。这也解释了之前的观察结果，即每个细胞的增殖率和毒性值之间存在负相关。广岛湾的现场观察表明，塔玛芦荟每个细胞的毒性值变化很大，从0.28到224 pg·cell^<-1>。多种环境因素分析表明，与氨氮浓度呈显着正相关。人们认为氨是高氮含量贝类毒素成分生物合成的来源，同时在高浓度下通过抑制藻类生长和延长G1期来促进毒素产生。其中一些研究成果已在 1999 年春季渔业会议上发表，目前正作为两篇学术论文提交给《浮游生物研究杂志》。