瀬戸内海の貧栄養化と強光イベントの増加が植物プランクトンの異変をもたらす

濑户内海的贫营养条件和强光事件的增加导致浮游植物的变化。

• 批准号: 22KJ2317
• 负责人: 矢野 諒子
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2317/
• 关键词: 植物プランクトン; 瀬戸内海; 貧栄養化; 強光; 光合成; 赤潮

近年の瀬戸内海では，海洋生態系の基礎生産者である植物プランクトンの種組成の変化が報告されている。本研究課題では，近年顕著な貧栄養化に加え，日射量増加や透明度上昇によってもたらされる強光イベントの増加に着目し，栄養塩欠乏と強光に対する植物プランクトンの種ごとの生理的応答の違いを調査した。前年度に，瀬戸内海での出現動態が変化している代表的な種，珪藻Skeletonema属，Chaetoceros属，ラフィド藻Chattonella属について，栄養塩制限及び強光下での種ごとの光合成応答の違いを調査し，光合成阻害の程度及び強光防御機構NPQの誘導に大きく差があることを確認した。この強光防御機構が，夏季の植物プランクトンの出現に影響していると考え，当該年度は，珪藻Skeletonema属とラフィド藻Chattonella属の強光防御機構に着目し研究を進めた。本年度の培養実験では，窒素あるいはリン制限条件で対象種を連続培養する際，適光あるいは強光条件を与え，光強度の変化による応答に関して中心的に調査した。さらに，水産研究・教育機構の隠塚博士の協力のもと，NPQの誘導に必要なキサントフィルサイクルの色素を測定した。両種ともに，栄養塩制限によってキサントフィル色素が脱エポキシ化される割合が増加し，特にリン制限で高い値を示した。前年度のChattonella属のRNA-seq解析に加えて，Skeletonema属でもRNA-seq解析を実施し，岡山大学の植木博士の協力のもと，NPQの誘導に関わるLhcx遺伝子の同定及び発現量の比較を行った。

In recent years, the basic producers of marine ecosystems have been reported to have changed their species composition. This research topic is to investigate the physiological response of plant species to the increase of sunlight and transparency in recent years due to lack of nutrition and strong light. In the past year, the occurrence dynamics of the species represented by the genus Steletonema, Chaetoceros and Chattonella have been changed. The photosynthetic response of the species under the cultivation limit and strong light has been investigated. The degree of photosynthetic resistance and the induction of strong light defense mechanism NPQ have been confirmed. In summer, the plant species Chattonella was found to be resistant to strong light, and the plant species Skeletonema was found to be resistant to strong light. This year's cultivation process is based on the investigation of the concentration of light and the intensity of light. Today, the cooperation of aquatic research and education institutions, NPQ induction necessary for the determination of pigment In addition to the above, it is also necessary to increase the number of pigments in the medium and high concentration of pigments. The RNA-seq analysis of Chattonella genus was enhanced in the previous year, the RNA-seq analysis of Skeletonema genus was implemented, the collaboration of Dr. Ueki of Okayama University was conducted, and the identification and discovery of Lhcx genes related to the induction of NPQ were compared.

项目成果

連続培養系による珪藻Skeletonema, Chaetoceros及びラフィド藻Chattonellaの競合状態の再現；特にリン欠乏と強光について

使用连续培养系统再现硅藻骨条藻、角毛藻和针藻 Chattonella 的竞争条件，特别是在缺磷和强光方面；

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryoko Yano;Shizuka Ohara;Kazuhiko Koike;矢野諒子，隠塚俊満，中川真優菜，小原静夏，小池一彦;矢野諒子，小原静夏，隠塚俊満，小池一彦;矢野諒子，小原静夏，小池一彦;矢野諒子，小原静夏，小池一彦
• 通讯作者: 矢野諒子，小原静夏，小池一彦

瀬戸内海における基礎生産構造の変化；強光＋栄養塩制限下における微細藻類のNPQ誘導機構に迫る

濑户内海基本生产结构的变化：强光和营养限制下微藻NPQ诱导机制的探讨

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryoko Yano;Shizuka Ohara;Kazuhiko Koike;矢野諒子，小原静夏，隠塚俊満，小池一彦
• 通讯作者: 矢野諒子，小原静夏，隠塚俊満，小池一彦

The combined stress of nutrient limitation and high light in summer may hinder diatom growth and promote Chattonellared tides in Japanese coastal areas

营养限制和夏季强光的联合胁迫可能会阻碍硅藻生长并促进日本沿海地区的Chattonellared潮汐

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryoko Yano;Toshimitsu Onduka;Shotaro Naruse;Shizuka Ohara;Kazuhiko Koike
• 通讯作者: Kazuhiko Koike

Can recent drastic changes in phytoplankton species in Japanese coastal areas be explained by oligotrophication alone? A proposal to incorporate other extreme changes above the sea

最近日本沿海地区浮游植物物种的急剧变化能否仅用寡营养化来解释？

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryoko Yano;Shizuka Ohara;Kazuhiko Koike
• 通讯作者: Kazuhiko Koike

貧栄養と強光に対する光合成応答の違いが植物プランクトンの種遷移をもたらし有害赤潮を増加させる

对寡营养和强光的光合反应的差异导致浮游植物物种演替并增加有害赤潮

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryoko Yano;Shizuka Ohara;Kazuhiko Koike;矢野諒子，隠塚俊満，中川真優菜，小原静夏，小池一彦;矢野諒子，小原静夏，隠塚俊満，小池一彦;矢野諒子，小原静夏，小池一彦
• 通讯作者: 矢野諒子，小原静夏，小池一彦