文部科学省と国立大学附置研究所・センター 個別定例ランチミーティング

第64回 東京大学 大気海洋研究所（2023.11.10)
12:05－12:10(5分） ：研究所の概要
所長 兵藤 晋12:10－12:25(15分）：若手研究者からのプレゼン「サンゴ礁のゲノム科学研究」
准教授 新里 宙也
12:25－12:45(20分） ：質疑応答

東京⼤学⼤気海洋研究所の概要
東京⼤学⼤気海洋研究所所⻑

兵藤晋1

沿⾰・ミッション
1962年 海洋研究所 中野キャンパスに設置
1991年 気候システム研究センター 駒場Ⅱに設置
2005年 気候システム研究センター 柏キャンパスに移転
2010年 海洋研究所 柏キャンパスに移転
2010年 「⼤気海洋研究所」設⽴（共同利⽤・共同研究拠点）

国内唯⼀の⼤気海洋研究に係る共同利⽤・共同研究拠点
Ø 海洋と⼤気に関するあらゆる基礎的研究を推進Ø 共同利⽤・共同研究拠点として⼤気海洋科学コミュニティを牽引
Ø ⼤気海洋科学を担う次世代の研究者の育成、科学的知識を持つ⼈材の供給
Ø 地球表層圏に関する科学の深化を通じた社会貢献

⼤気海洋研究所棟（千葉県柏市）

⼤槌研究拠点（岩⼿県⼤槌町）

学術研究船
⽩鳳丸

学術研究船
新⻘丸

2

組織・⼈員構成
3つの基盤研究系と3つの附属センター
Ø 気候システム研究系（モデリング、変動現象）
ØØ
Ø
Ø
Ø

海洋地球システム研究系（物理学、化学、海洋底科学）
海洋⽣命システム研究系（⽣態系、⽣命科学、⽣物資源）
国際・地域連携研究センター（国際、東アジア、⼤槌亜寒帯、奄美亜熱帯）
地球表層圏変動研究センター（極端気象、オーシャンDNA、古環境）
共同利⽤・共同研究推進センター（陸上、観測、先端分析、オープンサイエンス）
教職員
教授
准教授・講師
助教
特任教員
特任研究員
技術職員
事務系職員
⾮常勤職員

258名
2929
18
360
162088

⼤学院⽣
174名
博⼠課程
85 (29)
修⼠課程
89 (16)（カッコ内は外国⼈学⽣数）

3

研究所予算（令和4年度）

4

共同利⽤・共同研究-1（令和4年度実績）
柏キャンパスでの⼤気海洋研究に関する共同利⽤
Ø 外来研究員︓52件（うち旅費付き採択28件）

弘前、秋⽥、東北、千葉、東京農⼯、新潟、⾦沢、静岡、神⼾、島根、広島、愛媛、九州、琉球、福井県⽴、東洋、城⻄、東邦、⼤島商船⾼専、気象庁、⽔産研究・教育機構、海洋研究開発機構、産総研、環境研、防災研、極地研など

Ø 共同利⽤研究集会︓9件（うち旅費付き採択8件）

バイオミネラリゼーション、海中海底⼯学フォーラム、⿊潮⽣態系、⽔圏⽣態系モデリング、クラゲ研究、微量元素・同位体のGEOTRACES、フィリピン海プレート、古気候研究、バイオロギングØ 新たな共同利⽤・共同研究シーズを⽣み出す学際連携研究︓18件

光駆動ロドプシン、外洋域の環境DNA、海洋物理現象と低次⽣態系、回遊履歴復元、海底地形探査、沿岸移⾏帯マルチスケール、海中海底下イメージング、ウミガメの⼼拍モニタリング、サンゴ共⽣、潮汐混合、鯨類のエネルギー消費などØ 気候システムの計算機資源利⽤︓30件

天気予報の精度向上、将来気候予測（IPCC評価報告書対応）における不確実性低減、豪⾬等の予報精度向上に貢献

学術研究船を⽤いた全国の研究者との共同研究・共同利⽤

Ø ⽩鳳丸・新⻘丸・よこすか︓申込数40件、採択数18件（採択率45%）
全国の研究者が⾃らの提案で研究航海を実施し、様々な研究成果が⽣まれる。
⼤気海洋科学の発展、新たな研究展開、課題解決、若⼿⼈材育成に貢献。
物理学など︓温暖化予測、海洋混合層、物質循環、気候、⻑周期変動
化学など︓深海の溶存物質、微量元素の分布と挙動、海洋酸性化、放射性核種の蓄積・再分布機構
地学・防災など︓中央海嶺探査、震源域周辺の地殻変動・堆積物、古気候・古環境復元、噴⽕活動観測
⽣物学など︓⽣物多様性と遺伝⼦資源、鉄散布、ウナギ属産卵海域、マイワシ回遊履歴
5

共同利⽤・共同研究-2 （令和4年度実績）
⼤槌亜寒帯研究拠点（1973年設置）

Ø 外来研究員︓51件（うち旅費付き採択27件、公募外15件）

北海道、東北、岩⼿、筑波、お茶の⽔、東京（新領域、教育）、東京海洋、東京農⼯、新潟、⾦沢、静岡、名古屋、三重、九州、⿅児島、⽇本、北⾥、慶応、名城、近畿、遺伝研、産総研、⽔研機構、岩⼿県⽔技センター、など

Ø 共同利⽤研究集会︓3件（全件旅費付き採択）

⼤気現象の過去・現在・未来、⽇本周辺の海流の⼒学過程とその影響、三陸沿岸域で活動する研究者学際的ネットワーク構築

Ø 船舶の利⽤︓511⼈・⽇研究成果の公表（令和4年度）

原著論⽂︓264報（うち所内共同6報、国内共著133報、国際共著105報）（⽶国、フランス、イギリス、中国、ドイツ、豪州、カナダ、ノルウェー、スウェーデン、台湾、スペイン、韓国、イタリ
ア、ロシア、スイス、ベルギー、インドネシア、南アフリカ、インド、フィリピン、など）

プレスリリース︓41件、研究トピックス︓7件（線状降雪帯、アイスコア、氷床融解、マイワシ・マアジ⽣息域、台⾵観測、北極海、環境DNA、微⽣物化⽯、淡⽔進出、プレート境界断層、⼈新世マーカー、微⽣物ゲノム、巨⼤翼⻯、新種発⾒、進化シナリオ、海洋プラスチック、など）
東京大学海洋研究所要覧2023 ／表紙

ATMOSPHERE AND OCEAN RESEARCH INSTITUTE, THE UNIVERSITY OF TOKYO

広報うみそら

No.2

東京大学大気海洋研究所プロジェクトだより

国連海洋科学の 10 年

第2回

グ

別冊 Ocean Breeze- United Nations Decade of Ocean Science ローバル・

コモンズ

｜

海は地球のみんなの共有地- 共に守り、共に生きるために -2023
C A T A L O G

東京大学大気海洋研究所
Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo

2023

要覧

要 覧｜

メーユの研究者に聞く・FSI プロジェクト編

C ATA L O G

このニュースレターでは大気海洋研究所が取り組むプロジェクトについてくわしくご紹介します。広報大使のメーユがご案内役です。

ニュースレター

別冊うみそら さいえんす寿司BAR

メーユ通信

インスタ1

インスタ2

6

国際連携・地域連携・社会貢献
国際連携研究部⾨を核とした国際連携の推進Ø

21の国・機関との学術国際交流協定締結（ウッズホール、スクリプス、台湾海洋⼤、ハワイ⼤、インド海洋研、豪州国⽴⼤、プトラマレーシア⼤、など）

Ø

さまざまな国際協⼒・プロジェクト（IPCC、気候変動と予測可能性に関する研究計画、国連海洋科学の10年、⻄太平洋海域共同調査、国際深海科学掘削計
画、フューチャーアース、SCOR/海洋の微量元素・同位体による⽣物地球化学研究、北太平洋海洋科学機関、など）

Ø

ユネスコ政府間海洋学委員会(IOC)の議⻑に就任

海と希望の学校 in 三陸・奄美︓科学の⼒で地域を活性化し、未来の⼈材を育成
Ø

⾃然科学と⼈⽂社会科学と地域が協働する総合知プロジェクト（⾃治体や中学校、⾼等学校との連携協⼒、⼤海研との「はま研究会」をきっかけに県外から⼤槌⾼校に⼊学する「はま留学⽣」が誕⽣、地域には「はま親制度」もスタート、海と希望の学校 in 盛岡や海と希望の学校 on 三鉄にも発展）Ø

三陸から全国へ︓（⽂部科学省 海洋資源利⽤促進技術開発プログラム-市⺠参加による海洋総合知創出⼿法構築プロジェクトに中核機関として参画、⼤槌⾼校と与論⾼校の⽣徒が柏キャンパスにおいて合同サイエンスキャンプ実施）Ø

震災復興、海洋⽣態系の回復過程（⽂部科学省 東北マリンサイエンス拠点形成事業「海洋⽣態系の調査研究」の「海洋⽣態系変動メカニズムの解明（⼤気海洋研究所）」において、震災・津波からの海洋⽣態系の回復過程を⻑期調査。震災前からのモニタリング研究が活⽤され、震災後の姿とその後の回復過程が明らかに）

72023年11⽉10⽇

ランチミーティング

サンゴ礁のゲノム科学研究

新⾥ 宙也
海洋⽣命科学部⾨⾃⼰紹介
2001年 京都大学 農学部 生物生産科学科卒業
2003年 京都大学 大学院農学研究科 応用生物科学専攻 修士課程修了
2008年 School of Pharmacy and Molecular Sciences, James Cook University, Australia.
Ph. D. (Biochemistry) 取得
2008年 （独）沖縄科学技術研究基盤整備機構 マリンゲノミックスユニット 技術員
2009年 （独）沖縄科学技術研究基盤整備機構 マリンゲノミックスユニット 研究員
2012年 沖縄科学技術大学院大学 マリンゲノミックスユニット グループリーダー
2017年~ 東京大学 大気海洋研究所 准教授

Photo: 善岡祐輝

2

サンゴ礁︓最も⽣物多様性豊かな海洋⽣態系

全海域の0.2％未満の面積に、海洋生物の30%の種が生息

3

サンゴと褐⾍藻の相利共⽣関係が⽀える⽣物多様性
細胞内共生藻類・
褐虫藻

サンゴの白化現象→豊かな生物多様性が喪失する恐れ

Photo: 座安佑奈

4

サンゴの全ゲノム解読
バンドル

Next-GenerationSequencing

卵精子

454 FLX+ (Roche)

GA IIx (Illumina)

 サンゴ礁生物学の加速推進を目指して
 沖縄に普通に生息するサンゴ、1998年の大規模白化で減少
 ゲノムサイズ：420 Mbp, 約23,000の遺伝子
Shinzato et al., 2011. Nature51種のゲノム解読で何が分かった︖
白化に弱いとされるミドリイシは、非必須アミノ酸の一種（システイン）の合成酵素を持たない

サンゴ自身が紫外線吸収物質（MAAs）を合成できる

サンゴは複雑な免疫系の遺伝子を持つ

サンゴ独自の石灰化遺伝子の予測

Takeuchi et al., 20166

18種のサンゴの全ゲノム解読
2020年10月15日プレスリリース

https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/news/2020/20201015.html

アポトーシスに関わるカスパーゼやストレス応答関連遺伝子、硫化ジメチル（DMS）を合成する酵素に似た遺伝子の数がミドリイシ属で特異的に増大
 過去の温暖な環境への適応？
 現在のミドリイシ属サンゴの繁栄に貢献？
白化に弱いとされるミドリイシ属サンゴ

Shinzato et al., 2021. Molecular Biology and Evolution

7サンゴと褐⾍藻の共⽣に関わる遺伝⼦候補を特定2023年10月18日プレスリリース

https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/news/2023/20231018.html

 天然海域で実際に共生している褐虫藻種との共生に、直接関わる可能性がある「共生関連遺伝子群」をサンゴから特定 共生関連遺伝子群の一部は、サンゴがいくつかの系統に種分化した後に、遺伝子重複により遺伝子数が増加
 サンゴのゲノム上での遺伝子重複が、褐虫藻との安定した共生関係を生み出す原動力？
 サンゴの系統・種ごとに多様な共生メカニズムが存在？

Yoshioka et al., 2023. Communications Biology

8全ゲノム情報を⽤いた超⾼解像度集団ゲノム解析
2022年9月16日大気海洋研究所研究トピックス

https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/topics/2022/20220916.html

コユビミドリイシ

Tsuchiya et al., 2022. Molecular Ecology

9南⻄諸島のサンゴの予想外の複雑な集団構造
宮古・石垣

奄美・種子島・
西表

沖縄本島

慶良間

 全体の傾向として、地域ごとに遺伝的分化（上図の丸） 1,000 km 離れた⼋重⼭諸島の⼀部と奄美⼤島や種⼦島が類似
Tsuchiya et al., 2022. Molecular Ecology

10環境DNAによる造礁サンゴのモニタリング実現に向けて
 環境DNAサンプル（1L海水濾過）から高いPCR増幅効率
 PCR産物の90％以上がサンゴ由来⇒先行研究では50%程度
 1km未満の地点間のサンゴ組成の違いを検出
属レベルでの検出

海水の採集（沖縄本島・恩納村海域）

イメージ図
700 m
2000 m

次世代シーケンサー
サンゴ由来DNA（ミトコンドリア,12S）をPCR増幅

Shinzato et al., 2021. Frontiers in Marine Science11

サツマハオリムシのゲノム解読
2023年6月26日プレスリリース

https://www.aori.u-tokyo.ac.jp/research/news/2023/20230626.html

 ハオリムシ類： 環形動物(ゴカイやミミズ等)の仲間で、栄養を完全に共生細菌に依存
 唯一浅海(水深80m程度)に生息し採集が容易、かつ水槽での長期飼育可能
 ハオリムシ類と化学合成細菌との共生の理想的なモデル

いおワールドかごしま水族館で飼育されているサツマハオリムシ

Uchida et al., 2023. DNA Research12

海洋ゲノム時代にむけて
宮古島

多良間島

パラオ13