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

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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。