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沖縄美ら島財団総合研究センター[美ら島研究センター]

普及啓発の取り組み

5)沖縄美ら島財団助成事業および成果報告会

前田好美*1・木野沙央里*1

1.はじめに

近年、地球温暖化や生態系保全等の環境問題への対応、沖縄の自然環境や歴史風土を活かした観光及び産業の振興、公園利用の多様化等に対応した公園管理運営等の課題への対応が求められている。当財団では、これらの諸課題に対する調査研究・技術開発並びに普及啓発を拡充・推進し社会の要請に迅速に対応し、地域・社会へ貢献するため、平成20年度より「調査研究・技術開発助成事業」を開始した。
平成27年度に事業名を「沖縄美ら島財団 助成事業」と改め、調査研究・技術開発部門に加えて普及啓発活動部門を設置し、財団の設立目的にかなう調査研究・技術開発及び普及啓発事業を行う個人、団体に対して費用の助成を行っている。

2.内容

1)対象となる事業の分野

助成対象となる研究分野は、「亜熱帯性動植物」、「海洋文化や首里城等、歴史文化」並びに「公園管理技術の向上」にかかる調査研究等とした。また「普及啓発活動」では、一般への普及啓発を目的とした事業等を助成対象とした。主なテーマは下記の通り。

①亜熱帯性動物に関する調査研究及び技術開発

  • サンゴの保全
  • ウミガメの保全
  • 希少亜熱帯水生生物の保全

②亜熱帯性植物に関する調査研究及び技術開発

  • 沖縄における緑化樹木及び特殊緑化
  • 沖縄の在来植物の保全及び熱帯果樹・花卉等の有用化

③海洋文化に関する調査研究及び技術開発

  • 沖縄とオセアニア地域をつなぐ海洋文化
  • 琉球列島における海洋文化

④首里城等に関する調査研究及び技術開発

  • 首里城及び琉球王国の歴史と文化

⑤公園の管理運営に関する調査研究及び技術開発

  • 地域や観光産業等との連携・協働による公園の利活用
  • 公園を活用した地域景観・歴史的風致の維持、環境保全

⑥沖縄県における自然環境保全とその適正な利用に関する普及啓発活動

  • 環境学習、自然観察会等の開催
  • 調査研究成果及び環境学習の実施に関する、普及啓発用印刷物の刊行等

2)採択事業

平成29年4月17日から平成29年7月3日を応募期間とした。期間中に30件(動物系12件(内辞退2件)、植物系10件、歴史文化系6件、公園管理系0件、普及啓発活動系2件)の応募があった。平成29年8月10日の一次審査、8月29日の二次審査を経て、6件の事業への助成が決定した。採択事業は調査研究・技術開発部門6件(亜熱帯性動物に関する事業3件、亜熱帯性植物に関する事業2件、歴史文化に関する事業1件)であった(表-1)。

表-1 平成29年度調査研究・技術開発助成事業採用一覧

3.沖縄美ら島財団助成事業成果報告会


写真-1 研究会の様子

1)実施概要

①目的:助成研究者を招聘し成果報告会を実施することで、研究手法・成果の共有、情報交換を行い、今後の調査研究・普及啓発事業の効果的・効率的実施にむけた技術向上を図る。
②開催日:平成30年3月11日(日)
沖縄美ら島財団助成事業成果報告会(以下、成果報告会)
午前の部:植物研究報告会
午後の部:動物研究報告会
③場所:沖縄県立博物館・美術館 県民ギャラリースタジオ(那覇市おもろまち1丁目1番1号)
④参加者:合計63名(動物研究会31名、植物研究会32名)

2)平成29年度沖縄美ら島財団助成事業成果報告会発表資料

研究者:琉球大学 農学部 嬉野 健次

(1)助成事業名
沖縄に自生するツツジ属種における花芽自発休眠に対する低温要求性機構の分子生物学的解明と育種への利用の可能性

(2)実施内容及び成果(要約)
ツツジ属植物における低休眠性の遺伝子レベルでの制御機構を明らかにすることを目的として、キウイフルーツやポプラなどで低温応答転写因子として単離されているSVP遺伝子について、沖縄と同じ亜熱帯地域の台湾に自生するキンモウツツジの花芽休眠性系統および非休眠性系統を用いてクローニングを行った。その結果、両系統とも推定されるアミノ酸残基は240で、98%以上の高い相同性が確認された。クローニングした塩基配列をもとにプライマーを作成し、リアルタイムPCRにより花芽低温貯蔵に伴う、SVP遺伝子の発現量の変化を調査したところ、休眠性系統では低温貯蔵に伴い発現量の増加が認められたが、非休眠性系統では認められなかった。以上よりツツジ属種における花芽休眠には、SVP遺伝子の発現が関与している可能性が考えられた。

(3)今後予想される効果
本研究では、ツツジ属植物における低温遭遇による花芽休眠導入に、SVP遺伝子の関与が示唆された。遺伝子の発現量の差には、①翻訳開始点より上流域(シスDNAエレメント)での塩基置換や挿入、欠失の存在、あるいは、翻訳開始点より下流側でのイントロンへの挿入配列等のゲノム構造の変異によるもの、②ゲノムDNAのメチル化などによるエピジェネティックな変異が考えられる。今後はキンモウツツジ休眠性および非休眠性系統でみられた、このSVP遺伝子の発現量の差が何に基づくのかを明らかにすることで、育種を効率的に行う際に必要な、低休眠性系統を選抜できるマーカーの開発が可能になると思われる。



研究者:弘前大学 農学生命科学部 食料資源学科 石川 隆二

(1)助成事業名
沖縄在来カンキツの多様性調査と品種識別DNAマーカーの開発

(2)実施内容及び成果
沖縄のシークヮーサー在来種の変異調査のためにDNAマーカーを開発した。葉緑体ではすでに明らかにした奥地区の晩生系統以外にも、奥地区の野生種、中生ならびに早生系統の葉緑体ゲノムを調査し品種識別のマーカーを新たに開発した。その結果、在来種が識別されるとともに複数の母性起源があることがわかった。核マーカーではオレンジの分子マーカーの一部とともに新たに次世代ゲノムデータから新たなマーカーを開発して、いずれも品種識別可能であることがわかった。
シークヮーサー以外では大宜味村の保有する六月ミカン以外にユークニブ、ウィゾーキ,シマカーブチーの識別を行った。葉緑体全ゲノムからは、シ−マカーブチーは与論島のイシカタと同一であり、さらに奥地区の晩生の系統と2塩基のみ異なることが明らかとなった。しかし、核マーカーから、晩生在来種はシークヮーサーであり、シーマカーブチーとイシカタのみが同じであった。葉緑体マーカー、核マーカーからユークニブ、ウィゾーキは同一である可能性があるが、類似する六月ミカンとは異なることがわかった。これらは重要な遺伝資源として、沖縄カンキツの起源ならびに品種開発に利用できるものと考えられた。

(3)今後予想される効果
シークヮーサーの品種育成の可能性について沖縄県農林研究センター、国頭村経済課、琉球大学研究推進機構 研究企画(URA)室との協議を行った。沖縄県農業研究センターの情報から仲本シードレスを品種登録した条件を確認し、品種登録する為の有望系統の元木の特性を詳細に調査する必要のあることがわかった。今後、国頭村の有望系統が現地で調査できるなら品種登録の可能性もあることがわかった。そのため、経済振興策ならびに遺伝資源保護のためにDNAマーカー関係の資料は公開し、利用してもらえるように整備することにしている。国頭村の有望系統(早生、中生、晩生)の3系統は果実形質からそれぞれ有望系統であることがわかった。今後は、品種登録の反復データの取得のために苗木育成が現地で必要であることを指摘したい。



研究者:琉球大学 教育学部 福田 英昭

(1)助成事業名
沖縄の教育機関におけるアオガンピ等の和紙材料植物栽培と和紙抄造の教材化に関する研究

(2)実施内容及び成果
沖縄の風土に適した和紙の原料として4種類の植物を大学構内に移植した。また、杉原・黒谷・名塩など和紙の産地を調査し、和紙の歴史と現状、特に学校教育との関係や地域との連携について重要な知見を得た。これらの活動を通して、沖縄の貴重な自然を生かす価値の高い原料として、アオガンピの重要性が確認された。西表島でのアオガンピ栽培法調査、本島南部を中心とした原生状態調査を行った。その結果、植生域が限られ生育度も十分でないことが分かり、重点的に栽培することとし、規模を拡大し安定供給できるように努めている。なお、栽培環境については西表島と異なると想定されるので、周辺地域での栽培を考慮し、気温や日射量などを計測している。和紙づくり技術向上のため、全工程の研修会を行った。学校教育での実践面では、2015年1月に小学6年対象の体験学習を実施し、児童と教師が和紙の価値を原料の植物について学ぶ機会をつくることができた。

(3)今後予想される効果
本報告書に添付している論文「沖縄県の学力向上に寄与する紙漉き体験学習」(『琉球大学教育学部教育実践総合センター紀要』第22号、2015年3月)139-161頁に報告しているように、アオガンピ等を大学構内に植栽し、温度や日射量などの栽培データを蓄積している。ただし沖縄本島の自生地が少なく、種子の入手が困難であった。栽培は1年を経過している。栽培技術データは、本助成による西表島での栽培方法に関する調査結果と合わせ、実際の成長状況に即して整理していく。これにより、アオガンピがある程度まで成長するであろう平成29年度以降、栽培技術データブックを編集する。これを活用し、学校現場の技術科の学習にてアオガンピの栽培が可能となれば、学習指導要領に基づきつつ、沖縄県独自の特色ある教材を世界に発信できる。なによりも、和紙製作が他教科で横断的に実施できるようになり、先進的な教育活動を展開させることが可能となる。



研究者:龍谷大学 農学部 大門 弘幸

(1)助成事業名
宮古島黒小豆(ササゲ)の遺伝資源の保全と伝統的食文化の継承に関する研究

(2)実施内容及び成果
沖縄県宮古諸島で地域特産農作物として栽培される宮古島黒小豆と呼称されるササゲについて、宮古島、伊良部島、来間島、多良間島において、生産と利用の現況を調査した。また、遺伝資源の保全を目的に採種した6系統の種子特性をタンパク質含有率、渋切り水の総ポリフェノール量、種子の色彩値から評価した結果、これらの特性には系統間差異が認められた。また、SSRマーカーを用いて遺伝的多様性を調査した結果と現地の聞き取り調査から、宮古島の系統は多良間島由来である可能性が示唆されたが、詳細についてはさらなる解析が必要である。宮古島の現地圃場および大阪府と滋賀県において栽培試験を行ったところ、水分欠乏や台風の影響で、宮古島黒小豆の高いタンパク質含有率や百粒重が宮古諸島では必ずしも発揮されていないことが示唆され、その収量ポテンシャルを引き出すための栽培技術や系統の選抜が必要であることが示された。なお、宮古諸島における多様なマメ類利用の現況についてもあわせて調査した。

(3)今後予想される効果
本調査研究の成果を広く公表することで、現在、直売所などで黒インゲンマメと混在して販売され、消費者のみならず生産者ですら混同している黒小豆と黒インゲンマメとを明確に区別することに繋がるであろう。あわせて、宮古諸島において黒小豆の多様な系統が各農家で維持され、それを基盤にした食文化が形成されてきたことに関する島民の理解が深まり、貴重な遺伝資源を保全することができると考えている。また、黒小豆の高い収量ポテンシャルを宮古諸島においても安定的に発揮させるための技術開発に、本研究で得られた生理生態学的な知見が応用されることに期待したい。さらに、本種の多様な利用法を再認識するとともに、生産者自らが抗酸化機能に着目した新たな利用法の開発に着手できれば、生産量の向上や販路の拡大を通して、宮古島黒小豆本来の味と食文化を守っていくことができよう。特に、加工工程で得られるポリフェノールの利用には期待するところが大きい。
大門弘幸・大橋善之・松村篤・樽井新 2016. 沖縄県宮古諸島で栽培される黒ササゲ(宮古島黒小豆)の特性評価とその需要拡大の可能性. 日本作物学会講演要旨集, 241:DOI https://doi.org/10.14829/jcsproc.241.0_220



研究者:琉球大学 熱帯生物圏研究センター 守田 昌哉

(1)助成事業名
ミドリイシ属サンゴの凍結保存法の開発と応用

(2)実施内容及び成果
ミドリイシ属サンゴは沖縄沿岸海域においてサンゴ礁を形成する主たる属であり、多くの種が報告されている。多くの種が同署的に生息しているが、多くの種は産卵が同調することが報告されている。多くの種が同調して産卵するため、産卵後に多くの種から放出された卵と精子が混在していると推察されるが、種が保たれている。これには、種特異的に起こる受精が関与していると考えられているが、そのメカニズムには不明な点が多い。本研究発表では、配偶子認識に関する研究を、助成事業“ミドリイシ属サンゴの凍結保存法を開発そして応用”を含めて紹介する。
先に述べたように、ミドリイシ属サンゴは同調性産卵するので、産卵後多くの種から放出された配偶子が混在していると推察される。そのような状況で、卵と精子は、同種由来の精子と卵が受精し、その種特異的な受精が種の維持に深く関係することは間違いないように思える。しかしながら、種特異的な受精を司る仕組みは全くわかっていない。そこで、このメカニズムを検証するために種特異的な鍵のような役割をする精子タンパク質をコユビミドリイシ(Acropora digitifera)を材料に探索した。その結果、種特異的な構造(抗原決定基)を持っているタンパク質が精子頭部に局在していることが判明した。また、コユビミドリイシの隠蔽種であるAcropora sp.1(以下sp.1)もこのタンパク質の種特異的な配列が似ている可能性があった。コユビミドリイシとsp.1は産卵期が2ヶ月異なるため、このタンパク質が実際に種と種特異的な受精に関与するかは交配実験を行う必要があった。そこで、研究助成のミドリイシ属サンゴの凍結保存法の開発を行なった(精子の凍結保存法の確立を液体窒素および凍結保護薬を用いて行った)。様々な保護試薬をa)解凍後の精子の運動活性率、そしてb)受精率を検討した結果、精液の容量(海水に懸濁している精液)1volumeに対して、保護薬 (0.9 M sucrose+20%(V/V)メタノール) 3 volumeが最も保存能が高いことが判明した(Ohki et al., 2014)。この方法を用いて、コユビミドリイシとsp.1の精子を凍結保存し、異種間受精するか検討した結果、この2種は高い異種間受精を示すことが判明した(Ohki et al., 2015)。したがって精子に局在する種特異的な構造を持つタンパク質は、受精の種特異性に関与する可能性があった。

(3)今後予想される効果
本助成によりミドリイシ属サンゴの凍結保存法を、ある程度確立できたと考えている。また、その方法が基礎研究にも応用できた。発表論文に記載されているように高価な試薬を用いておらず簡便に保存が行えるので、日本に限らず、液体窒素が利用出来る場所でミドリイシ属サンゴ精子の保存が行われることを期待したい。(今後はミドリイシ属に限らず、共同研究者のコワルスキー博士らと共に多くのサンゴの保存法の開発を行っていきたいと考えている。)今後は、卵および幼生の保存に成功していないため、これらの課題にも取り組んでいきたいと考えている。
Ohki, S., Kowalski, R.K., Kitanobo, S., Morita, M., 2015. Changes in spawning time led to the speciation of the broadcast spawning corals Acropora digitifera and the cryptic species Acropora sp. 1 with similar gamete-recognition systems. Coral Reefs 34, 1189-1198.
Ohki, S., Morita, M., Kitanobo, S., Kowalska, A.A., Kowalski, R.K., 2014. Cryopreservation of Acropora digitifera sperm with use of sucrose and methanol based solution. Cryobiology 69, 134-139.



研究者:東京大学医学部附属病院 臨床研究ガバナンス部 一橋 和義

(1)助成事業名
沖縄産のナマコと海藻、微生物、サンゴ砂を効果的に用いた汚水浄化システムの開発及び、海洋生物育成、市民の環境教育支援

(2)実施内容及び成果
ナマコの食及び排泄行動に関する研究を行い、クロナマコが1日でその体重~体重の半分のサンゴ砂を食べ排泄することを示した。またサンゴ砂の表面に繁殖している微細藻類が餌として重要であることが、食道の内容物の培養実験とし低真空SEMによる観察から示された。カウレルパ属のシーパインとウミブドウの窒素化合物やリン化合物の吸収について実験を行った結果、藻体の健全な維持が非常に重要であることが分かった。また、ヨコエビの繁殖を魚が効果的に抑えることを観察した。野外水槽を用いた、ナマコ、サンゴ砂、魚、貝、カウレルパ属を組み合わせた生態系水槽の維持に関する実験とナマコラグーンにおける野外実験の結果、特に魚類と貝類の水槽環境の維持能力が示された。また、海藻の繁殖では、春~夏場はシーパインが優勢であったが、秋~冬場はウミブドウが優勢となり、全体としてはウミブドウが安定していた。(その後今日まで、ナマコラグーン内はウミブドウが繁殖し、シーパインは姿を完全に消したが、生態系は安定してきている。)研究を総括して上記の生物を組み合わせた水質浄化モデルを2種類提案した。さらに、ナマコなどの生物の生態が歌や芸能を交えたイベントで楽しく市民に伝えられた。また、一般にもわかりやすい簡単な解説付き写真集のリリースにもつながった。

(3)今後予想される効果
陸上養殖などにおける飼育排水、水族館などにおける海水魚の飼育排水の処理や活用法の1つとして、本研究で提唱されたモデルを実用化したものを用いることで、水質浄化と同時にナマコの種苗生産、カウレルパ属海藻の繁殖を同時に行うことができる。これにより、地域産業を活性化すると同時に、最近沖縄近海でも減少しているナマコを増やすことに貢献できる。提唱されたモデルは、水質浄化を行いながら様々な生物の幼生などの餌となる微細藻類を海へ供給することにもつながり、近海の生物相を豊かにすることも考えられる。環境問題と食糧問題が世界的に深刻になる中、環境に負荷をかけない陸上養殖システムは今後ますます重要になってくる。本研究を進めることで世界に後れをとっている陸上養殖分野の発展に寄与できる。また、世界的に注目され今後需要の拡大が見込まれるナマコの乱獲による激減とナマコの減少による環境への影響を阻止できる1つの手段となり得る。



研究者:東北大学大学院 生命科学研究科 浜端 朋子

(1)助成事業名
中琉球地域で産卵するアオウミガメの遺伝的多様性と保全ユニットを明らかにするための研究

(2)実施内容及び成果
本事業では、中琉球地域の8つの島(奄美大島・加計呂麻島・請島・与路島・沖永良部島・与論島・沖縄島・座間味島)から産卵するアオウミガメの試料を収集し、アオウミガメ産卵集団の遺伝的多様性および、遺伝的多様性、分集団の有無について調べた。その結果、中琉球で産卵するアオウミガメは、八重山諸島および小笠原諸島のアオウミガメ産卵個体群とは有意に分化し、独立した産卵個体群であることが示された。中琉球産卵個体群について遺伝的多様性(ハプロタイプ多様度・塩基多様度)を調べた結果、ハプロタイプ多様度は比較的高い値を示し、塩基多様度についても、既知の産卵個体群と同程度の値を示したことから、遺伝的多様性を維持できていることが確認された。中琉球内における産卵地間の遺伝的距離と地理的距離には相関が無く、さらに細分化する分集団は認められなかったが、遺伝的分化が観察される産卵地も部分的に存在したことから、保全単位については、保守的に各産卵地を個別の集団の可能性があると想定し、観察・管理を継続していく必要があると示唆された。

(3)今後予想される効果
中琉球地域におけるアオウミガメに関する情報は、これまで断片的に収集されるにとどまってきたが、本調査研究では、これまで明らかになっていなかった中琉球のアオウミガメに焦点を当て、新たにこの地特有の産卵個体群の存在を明らかにした。本調査研究は、産卵個体群について調べることを目的としたが、産卵地の遺伝情報は、沿岸に生息するアオウミガメの起源推定に役立つ情報でもある。日本の沿岸には、海藻藻場が広がっており、沿岸域には多くのアオウミガメが摂餌のために来遊している。それと同時に、定置網によるウミガメ類の混獲とそれに伴う網の損壊被害も存在し、ウミガメの保全・管理には、一部で漁業との軋轢を生みつつもある。本研究で得られた遺伝情報によって、これまで八重山諸島及び小笠原諸島の産卵個体群のみで行われてきた起源推定は、今後より精度が高められると考えられ、日本沿岸におけるアオウミガメの移動を包括的に捉えられることや、中琉球地域の産卵個体群の保全・管理のみならず、沿岸に生息する個体の管理まで進められることが期待できる。



研究者:酪農学園大学 獣医学群 獣医学類 鈴木 一由

(1)助成事業名
ウミガメの環境汚染暴露状況をスクリーニングするための粒子励起X線分析法による血球・血漿中微量元素の多元素同時定性定量の確立と保全調査

(2)実施内容及び成果
我が国のウミガメの生息地域において座礁、誤捕獲されたウミガメの血液を用いて血球および血清主要・微量元素および有害金属濃度を多元素同時定性定量法であるPIXE法によりスクリーニングすることが可能となった。しかし、潜在的な炎症関連性疾病を伴うと亜鉛-銅比の有意な増加など微量元素動態に変動が生じるため、炎症マーカーに裏付けされた微量元素動態の評価が必須である。本研究では、PTSTMを用いてウミガメの血清中エンドトキシン活性値の測定が可能か否かを正確度と精度評価、および標準法であるLimulus Amebocyte Lysate(LAL)-カイネティック比色法(KCA)およびカイネティック比濁法(KTA)と比較した。その結果、KCAおよびKTA法は正確度及び精度が高く、両測定間で有意な製の相関関係が認められた(r2=0.971、p<0.001)。PTSTM法も同様に正確度および精度が高く、KCA(r2=0.731、p<0.001)およびKTA法(r2=0.731、p<0.001)に対して有意な正の相関が認められた。

(3)今後予想される効果
本事業では、潜在的な炎症性疾患状態の把握に簡易エンドトキシン測定器を用い、微量元素の網羅的解析には粒子励起X線分析法を活用するシステムを考案した。その結果、飼育下ウミガメの血漿中主要および微量元素濃度は甲羅パラメータに対してほとんど差がないため、野生下ウミガメで見られる血漿有害元素の増加は海洋汚染の指標となり得る。特にAsおよびPb濃度は海洋生態系の汚染レベルを評価するためによいバイオマーカーであることを明らかにした。さらに少量の血清サンプルでウミガメの血漿中エンドトキシン活性値を測定可能なことから、野外調査での炎症病態評価が可能となった。これらの成果を受けて今後は(1)有害金属を指標とした海洋汚染状況の調査(2)日本国内に生息するウミガメの微量元素動態を沖縄本島および離島で比較をおこない、生体および地域間の海洋汚染状況を比較したい。


*1普及開発課

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