太平洋外洋域における窒素固定生物の多様性と生態学的役割の解明

阐明太平洋公海固氮生物的多样性和生态作用

• 批准号: 20J22451
• 负责人: 佐藤 拓哉
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22451/
• 关键词: 窒素固定; nifH遺伝子; 希釈培養実験; 被食率; 希釈培養法; 黒潮; 窒素循環; nifH; 定量PCR; アンプリコンシーケンシング

本研究は、海洋窒素循環における鍵生物群である窒素固定生物の多様性、分布制御要因、生態学的役割を解明することを目的としていた。最終年度である2022年度は、前年までに解析を行っていた東部インド洋の窒素固定分布に関する研究をとりまとめ、国際誌に投稿し受理された。本論文は、これまで重要視されてきた水温や栄養塩濃度だけでなく、栄養塩供給比が当該海域の窒素固定分布において最も重要であることを明らかにした。さらに、メタ解析により、栄養塩供給比の重要性が全球的な広がりを持っている可能性を指摘し、従来考えられてきた窒素固定の制御要因を再考する必要が考えられた。また、生態学的な役割として、本研究では希釈培養実験と定量PCRを組み合わせることで一部の窒素固定生物の被食速度を定量しており、全5航海分の結果を合わせて解析を行った。その結果、一部の窒素固定生物の現存量は環境要因によるボトムアップコントロールのみならず高次捕食者からのトップダウンコントロールにより制御されていることが明らかになった。これらいずれの新たな成果も投稿論文として執筆中でありなるべく早い段階で公表することを目指している。最後に、これらの結果を博士論文として取りまとめ提出した。

The purpose of this study is to clarify the diversity, distribution and ecological characteristics of key organisms in marine ecosystems. In the final year of 2022, the analysis was conducted in the eastern part of the country and the distribution of elements was fixed. In this paper, water temperature, nutrient concentration and nutrient supply ratio are the most important factors when the nutrient distribution in the sea area is fixed. The importance of the global supply ratio in the analysis and maintenance of the supply ratio should be reconsidered in the light of the possibility of maintaining the supply ratio in the global supply chain. In this study, we analyzed the results of quantitative PCR and quantitative analysis of the feeding rate of some fixed organisms. As a result, the standing stock of some of the plant species is controlled by environmental factors such as high order predators. This is the first time I've ever written a paper. Finally, the doctoral thesis was presented.

项目成果

Nitrogen Fixation and Diazotroph Community in the Subarctic Sea of Japan and Sea of Okhotsk

亚北极日本海和鄂霍次克海的固氮和固氮生物群落

• DOI: 10.1029/2020jc017071
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Oceans
• 作者: Sato Takuya;Shiozaki Takuhei;Taniuchi Yukiko;Kasai Hiromi;Takahashi Kazutaka
• 通讯作者: Takahashi Kazutaka

Low Nitrogen Fixation Related to Shallow Nitracline Across the Eastern Indian Ocean

• DOI: 10.1029/2022jg007104
• 发表时间: 2022-10
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences
• 作者: Takuya Sato;T. Shiozaki;F. Hashihama;Mitsuhide Sato;A. Murata;K. Sasaoka;Shin‐ichiro Umeda

微小動物プランクトンの摂餌が黒潮域の 従属栄養性窒素固定細菌 γ-24774A11 分布に与える影響

黑潮区微型浮游动物摄食对异养固氮细菌γ-24774A11分布的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 佐藤拓哉;塩崎拓平;瀬藤聡;日高清隆;寒川清佳;山口珠葉;児玉武稔;髙橋一生
• 通讯作者: 髙橋一生

NITROGEN FIXATION AND DIAZOTROPH COMMUNITY STRUCTURE IN THE EASTERN INDIAN OCEAN.

东印度洋的固氮作用和固氮菌群落结构。

• 发表时间: 2021
• 作者: Sato T;Shiozaki T;Hashihama F;Takemura T and Takahashi K.
• 通讯作者: Takemura T and Takahashi K.