Function of nitric oxide as a new growth regulator of red tide algae

一氧化氮作为新型赤潮藻生长调节剂的作用

• 批准号: 22K19213
• 负责人: 武田 重信
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19213/
• 关键词: 赤潮; 一酸化窒素; 海洋生態系; 窒素循環; 植物プランクトン

一酸化窒素（NO）は、高等植物など生体内の多様な生理過程におけるシグナル伝達分子としての重要性が認識されているにも関わらず、海洋生態系における生理機能の解明が未着手である。そこで本研究では、NOが海洋植物プランクトンの新規の増殖制御因子になり得るかどうかを検討するために、異なるNO濃度環境における赤潮藻類の培養実験に取り組んだ。海水中で生成したNOは数秒程度で二次反応を引き起こすため、溶存NOの定常濃度は、海水中でのNOの生成と消失のバランスによって決まると考えられる。そこで、酸素除去した培養液にNO飽和海水を一定量添加したものをポンプで培養容器に連続的に供給しつつNO濃度環境を制御するシステムを新たに構築した。培養系へのNOの供給フラックスを電気化学的NOセンサーでモニタリングした結果、培養液中のNO濃度として、自然の沿岸域の表層海水中と同様なレベルで制御可能であることを確認した。この培養実験システムを用いて、明期におけるNO供給速度として0、78、300、1600 nmol/L/14hrの条件下における赤潮珪藻Skeletonemaの増殖応答を比較したところ、NO供給量の増加に伴う増殖速度の抑制作用が認められ、その閾値は78～300 nmol/L/14hrの範囲にあることが明らかになった。また、NO供給を止めた後の増殖能について調べたところ、1～2日で増殖が回復することを確認し、NOによる強い増殖抑制を経て回復する時の増殖は、NOの影響を受けていない時よりも速くなることが分かった。これらの結果から、NOが沿岸域表層における海洋植物プランクトンの増殖抑制因子として作用している可能性が高まった。

A acidification smothering は (NO), higher plants な ど の gave birth to the body more others な physiological process に お け る シ グ ナ ル 伝 operatives と し て の importance が さ れ て い る に も masato わ ら ず, Marine ecosystems に お け る physiology の interpret が did not set out to で あ る. そ こ で this study で は, NO が Marine plants プ ラ ン ク ト ン の new rules の raised colonization suppression factor に な り have る か ど う か を beg す 検 る た め に, different な る NO concentration environment に お け る の red tide algae cultivation be 験 に group take り ん だ. Seawater で generated し た NO は seconds degree で secondary reverse 応 を lead き up こ す た め, concentration of soluble deposit NO の time-invariant は, seawater で の NO の generated と disappear の バ ラ ン ス に よ っ て definitely ま る と exam え ら れ る. そ こ で, acid to remove し に た cultures of NO saturated water を add certain amount し た も の を ポ ン プ で culture vessel に even 続 に supply し つ つ NO concentration environment を suppression す る シ ス テ ム を new た に build し た. Training department へ の NO の supply フ ラ ッ ク ス を electric 気 chemical NO セ ン サ ー で モ ニ タ リ ン グ し た の in result, the cultures of the NO concentration と し て, natural の coastal domain の と with others in the surface waters な レ ベ ル で suppression may で あ る こ と を confirm し た. <s:1> <s:1> training experience システムを use システムを て, next term におけるNO supply speed と <s:1> て0, 78, 300, 1600 Nmol/L / 14 hr の conditions に お け る red tide algae Skeletonema stating の raised colonization 応 answer を compare し た と こ ろ and NO supply の raised plus に う raised colonization rate の inhibition が recognize め ら れ, そ の threshold numerical は 78 ~ 300 nmol/L / 14 hr の van 囲 に あ る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, NO supply を check め た の raised after colonization can に つ い て adjustable べ た と こ ろ で raised, 1 ~ 2 colonization が reply す る こ と を confirm し, NO に よ る strong inhibition い raised colonization を 経 て reply す る は の raised colonization, NO の を by け て い な い when よ り も speed く な る こ と が points か っ た. Results こ れ ら の か ら surface, NO が coastal domain に お け る Marine plants プ ラ ン ク ト ン の raised colonization inhibitory factor と し て role し て い が high ま る possibility っ た.