Characterization of the nutritional complementation by marine bacteria in the process of algal bloom formation

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本研究は、赤潮発生に必要な栄養条件の形成における環境細菌の役割解明を目指す。赤潮発生は、窒素、リン、鉄などに制限され、これらが高濃度に達する場合に赤潮が発生するとされる。一方、赤潮原因藻を自然界での赤潮に匹敵する密度まで培養するには、自然界での実測値に比べて高い濃度の栄養塩が必要となる。また、培地中の栄養塩は、藻類に利用されやすい形態である一方、環境中には藻類が直接利用できない形態の物質を多く含む。つまり、赤潮形成には、全必要栄養素が自然界ではほとんど観測されない高濃度で揃う必要があることから、自然界で、赤潮原因藻は、どのように赤潮形成に必要な栄養素を獲得するのか？という点に疑問が湧く。本研究は、環境中の細菌が、赤潮原因藻増殖に必要な栄養摂取を補完する可能性に着目し、赤潮原因藻の一種ヘテロシグマの増殖を栄養欠損 下で可能にする細菌の同定と、その機序解明を目指す。現在まで、ヘテロシグマ赤潮を採取し、溶存栄養濃度を測定し、ヘテロシグマ随伴細菌を単離同定した。また、赤潮が発生している海域の底泥中の細菌が、ヘテロシグマ栄養摂取に貢献する可能性に着目して、海底泥より細菌を単離した。その結果、ヘテロシグマに随伴する細菌及び底泥中の細菌について、異なるサンプリング地点より数種の共通した細菌種が単離された。特に、ヘテロシグマと共存することで、可溶性鉄の欠乏を補完する、Siderophore産生能を持つ細菌が数多く単離された。また、底泥中より、リン欠乏下でヘテロシグマ増殖を促進する細菌を二種単離した。 Siderophore産生細菌が、藻類の鉄取り込みを促進するという報告は多数ある。一方、リン欠乏条件下で藻類増殖を促進する細菌についての報告は存在しないため、特に重点を置いて研究を進めている。