海洋表層における光従属栄養プロセスの解析

海洋表层光异养过程分析

基本信息

批准号：
19030006
负责人：
浜崎恒二
金额：
$ 5.82万
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 on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19030006/
关键词：
光合成細菌光従属栄養海洋生態系

项目摘要

本研究では、本邦周辺海域及び南北太平洋における好気性光合成細菌の分布、多様性、現存量を明らかにすると共に、炭酸固定への寄与、光による増殖促進の程度を明らかにすることを目的とした。本年度は、好気性光合成細菌の多様性と現存量について、時空間的な変動を明らかにするための研究を行った。空間的な変動解析を行うために、サロマ湖、相模湾、太平洋赤道域、南太平洋、南大洋から採取した試料からのDNA抽出を行い、細菌の光合成関連遺伝子(pufM)を標的とする定量PCR法によって現存量の推定を行った。サロマ湖と相模湾の試料についは、免疫学的に分取したBrdU標識DNAの定量PCR解析を行い、活発に増殖する好気性光合成細菌の現存量を推定した。特に、サロマ湖海氷試料のデータは、既往報告のない海氷中での増殖と分布を示しており、極域での広範囲な分布を示唆する非常に面白い成果である。また、岩手県大槌湾における時系列観測やメソコズム実験における動態解析の結果より、植物プランクトンのブルーム形成時期の増加と好気性光合成細菌の増加に正の相関関係が見出され、両者の増殖が密接に関係していることがわかった。ブルーム形成時における光合成細菌の増殖のタイミングは、従属栄養細菌全体の増殖よりも早いことから、この細菌グループ特有の増殖機構の存在が示唆された。本研究では、定量PCR法とBrdU標識法を組み合わせた新しい細菌機能群の解析手法を使用し、その有効性と将来性を示すことができた!また、本邦沿岸域における好気性光合成細菌の分布とその動態を左右する環境要因に関する基礎的な知見を初めて得ることができた。

在本研究中，我们旨在阐明日本周边海域以及南北太平洋中好氧光合细菌的分布、多样性和丰度，并阐明它们对二氧化碳固定的贡献以及通过光合作用促进生长的程度。光。。今年，我们进行了研究，以阐明需氧光合细菌多样性和丰度的时空变化。为了分析空间变异，我们从佐吕间湖、相模湾、赤道太平洋、南太平洋和南大洋收集的样本中提取DNA，并针对细菌光合作用相关基因（pufM）的现有量进行定量PCR。是用该方法估计的。对于来自佐吕间湖和相模湾的样本，对免疫分离的 BrdU 标记 DNA 进行定量 PCR 分析，以估计活跃增殖的需氧光合细菌的现有数量。特别是佐吕间湖海冰样本的数据显示了以前从未报道过的海冰的扩散和分布，这是一个非常有趣的结果，表明海冰在极地地区存在广泛的分布。此外，基于岩手县大槌湾中生态实验的时间序列观测和动态分析结果，发现浮游植物水华形成周期的增加与好氧光合细菌的增加之间存在正相关关系，表明发现二者的增长密切相关。光合细菌在水华形成过程中的生长时间早于所有异养细菌，这表明该细菌群存在独特的生长机制。在这项研究中，我们使用了一种结合定量PCR和BrdU标记的细菌功能群新分析方法，并能够证明其有效性和未来潜力。我们还展示了日本沿海地区需氧光合细菌的分布。我们第一次获得了有关影响这一现象动态的环境因素的基本知识。