湖沼における有毒・有害プランクトン遺伝子診断法の実用化

湖泊沼泽有毒有害浮游生物基因诊断方法的实际应用

• 批准号: 17780162
• 负责人: 石川 可奈子
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Lake Biwa Environmental Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17780162/
• 关键词: 環境; 陸水学; バイオテクノロジー; 赤潮; アオコ; モニタリング

湖沼の有毒・有害プランクトンを、迅速かつ正確に同定し、モニタリングするため、分子生物学的手法の適用が期待されている。本研究ではケーススタディーとして、琵琶湖で問題となっている淡水赤潮形成種ウログレナ・アメリカーナ(黄色鞭毛藻)および有毒なアオコ形成ラン藻類の定量化、アオコの毒素(ミクロシスチン)の生合成遺伝子の有無に関する試験手法の開発および野外モニタリングでの実用化を目指し、以下のことを実施した。1)Oscillatoria kawamuraeなどいくつかのアオコ形成ラン藻類は細胞が壊れにくく、通常の微細藻類のDNA抽出方法では不十分であったため、DNA抽出方法の改良を行った。2)琵琶湖産ラン藻・淡水赤潮形成種ウログレナの16SrRNA遺伝子(真核生物であるウログレナの場合は18S)の相同性解析によってターゲットとなる種に特異的に反応するプライマーを作成した。また、ミクロシスチン生合成遺伝子(mcy)クラスター増幅用のプライマーを作成した。3)TaqMan-probeとSYBR Greenを用いたReal-time PCR法により、ウログレナと有毒アオコの定量化を試みた。4)夾雑物を含む野外(琵琶湖)の湖水を用いた淡水赤潮(春季:4月〜6月)・アオコ(夏〜秋季:8月〜11月)のモニタリングを、ブルームの発生状況に応じて行った。5)琵琶湖から地理的に隔離された湖沼の株を用いた汎用性試験を行った。これらの主要な成果として、ウログレナ細胞数の対数値とReal-time PCR反応における閾値の関係から検量線が得られ、淡水赤潮を定量化できることがわかった。また、実際に野外サンプルを用いたモニタリング結果は、滋賀県の赤潮パトロールのブルーム発生期の顕微鏡による計数結果とも合致しており、遺伝子診断法を用いると、これまでの50倍の容量が容易に分析できること、そして、モニタリングとして実用化できることを実証した。

Limnetic の poisonous, harmful プ ラ ン ク ト ン を, rapid か つ に right with し, モ ニ タ リ ン グ す る た め, applying the technique of molecular biology の が expect さ れ て い る. This study で は ケ ー ス ス タ デ ィ ー と し て, pipa lake で と な っ て い る freshwater algal bloom formation of ウ ロ グ レ ナ · ア メ リ カ ー ナ (yellow dinoflagellates) お よ び toxic な ア オ コ form ラ ン algae の quantified, ア オ コ の toxin (ミ ク ロ シ ス チ ン) の biosynthesis heritage 伝 son の presence of に masato す る test technique の open 発 お よ び wild モ ニ タ リ <s:1> グで を practical application を refers to を, and the following <s:1> とを とを practical application た. 1) Oscillatoria kawamurae な ど い く つ か の ア オ コ form ラ は ン algae cells が 壊 れ に く く, usually の micro algae の DNA extraction methods で は not quite で あ っ た た め line, the DNA extraction methods improved の を っ た. 2) the pipa lake produces ラ ン red tide algae, fresh water to form a ウ ロ グ レ ナ の 16 srrna heritage 伝 child (eukaryotes で あ る ウ ロ グ レ ナ の occasions は 18 s) の identity resolution に よ っ て タ ー ゲ ッ ト と な る に specific kinds of に anti 応 す る プ ラ イ マ ー を made し た. Youdaoplaceholder0, <s:1> ロシスチ ロシスチ ロシスチ ロシスチ ロシスチ た the increase of synthetic progeny 伝 (mcy) ラスタ ラスタ is made up of <s:1> プラ プラ を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を を た. 3) TaqMan probe と SYBR Green を with い た Real - time PCR method に よ り, ウ ロ グ レ ナ と toxic ア オ コ の quantitative を try み た. 4) clamp 雑 content contains を む field (pipa lake) の lake を い た freshwater algal bloom (spring: from April to June) ア オ コ (summer to autumn, August to November) の モ ニ タ リ ン グ を, ブ ル ー ム の 発 living conditions に 応 じ て line っ た. 5) For Lake Biwa, the に isolation された of the geography of ら, the を of the marsh, the を of the plant, and the を of the た general experiment are used. こ れ ら の な main achievements と し て, ウ ロ グ レ ナ cell number の dominated the numerical と Real - time PCR anti 応 に お け る threshold numerical の masato is か ら 検 quantity line が must ら れ, freshwater algal bloom を quantitative で き る こ と が わ か っ た. ま た, be interstate に wild サ ン プ ル を with い た モ ニ タ リ ン グ results は, zi, 県 の red tides パ ト ロ ー ル の ブ ル ー ム 発 stage の 顕 micromirror に よ る count results と も close to し て お り, but 伝 diagnostics を with い る と, こ れ ま で の 50 times が easy に の capacity analysis で き る こ と, そ し て, モ ニ タ リ ン グ と し て be in turn で き る こ Youdaoplaceholder0 substantiates that た.

项目成果

湖沼における有毒・有害プランクトン遺伝子診断法の実用化

湖泊沼泽有毒有害浮游生物基因诊断方法的实际应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: 琵琶湖環境科学研究センター試験研究報告 総合報告書 No. 06-S2413
• 作者: 瀬戸内秀規;橋口公一;石川可奈子
• 通讯作者: 石川可奈子

Application of autonomous underwater vehicle and image analysis for detecting the 3D distribution of freshwater red-tide Uroglena americana (Chrysophyceae)

应用自主水下航行器和图像分析检测淡水赤潮Uroglena americana（金藻纲）的3D分布

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Plankton Res. 27
• 作者: Ishikawa;K.;M.Kumagai;R.F.Walker
• 通讯作者: R.F.Walker

世界の湖沼と地球温暖化

世界各地的湖泊和全球变暖

• 发表时间: 2006
• 作者: 熊谷道夫;石川可奈子 共編
• 通讯作者: 石川可奈子 共編

Molecular detection of Uroglena americana (Chrysophyceae), a freshwater red-tide agent in Lake Biwa, Japan

日本琵琶湖淡水赤潮因子 Uroglena americana（金藻科）的分子检测

• 发表时间: 2005
• 期刊: Verh.Internat.Verein.Limnol. 29
• 作者: Ishikawa;K.;S.Hoshoi-Tanabe;Y.Sako
• 通讯作者: Y.Sako