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南洋の対照的な4つの地域におけるウイルスの豊富さと群集構成の評価
Assessing Viral Abundance and Community Composition in Four Contrasting Regions of the Southern Ocean.
PMID: 32635627 DOI: 10.3390/life10070107.
抄録
我々は、南洋の対照的な4つの地域間でのウイルスの豊富さと群集構成の変化が、物理化学的および微生物学的形質にどのように依存しているかを調査した。2015年1月から2月にかけて、温度と塩分濃度が低く無機栄養塩濃度が高いことを特徴とする南オークニー諸島（NSOとSSO）の北と南の地域、温度が比較的高く無機栄養塩濃度が低いサウスジョージア島（NSG）の北とアンバーズ島（WA）の西の地域を訪問した。表面ウイルス量（VA）はNSGで最も高く（21.50±10.70×10ウイルスmL）、SSOで最も低かった（2.96±1.48×10ウイルスmL）。VAは、温度、原核生物の豊富さと原核生物の従属栄養生産、クロロフィルa、珪藻類、ハプト藻、蛍光性有機物、およびイソプレン濃度と正の相関があり、無機栄養素（NO、SiO、PO）、およびジメチルスルフィド（DMS）濃度と負の相関があった。ランダム増幅多型DNAポリメラーゼ連鎖反応（RAPD-PCR）によって決定されたウイルス群集は、サンプリング場所によってグループ化され、地域間よりも地域内の方が類似していた。物理化学的要因（温度、塩分、無機栄養素-NO、SiO、ジメチルスルホニプロピオン酸-DMSP-、イソプレン濃度）と微生物学的要因（クロロフィルa、ハプト藻類と珪藻類、原核生物の豊富さと原核生物の従属栄養生産）を含む正準対応分析の最初の2つの軸が分散の62.9％を占めていた。第一軸の温度関連は33.8%、第二軸の塩分関連は29.1%であった。このように、異なる環境状況がウイルスの宿主を選択し、異なるウイルス群集を形成している可能性が高いと考えられます。
We explored how changes of viral abundance and community composition among four contrasting regions in the Southern Ocean relied on physicochemical and microbiological traits. During January-February 2015, we visited areas north and south of the South Orkney Islands (NSO and SSO) characterized by low temperature and salinity and high inorganic nutrient concentration, north of South Georgia Island (NSG) and west of Anvers Island (WA), which have relatively higher temperatures and lower inorganic nutrient concentrations. Surface viral abundance (VA) was highest in NSG (21.50 ± 10.70 × 10 viruses mL) and lowest in SSO (2.96 ± 1.48 × 10 viruses mL). VA was positively correlated with temperature, prokaryote abundance and prokaryotic heterotrophic production, chlorophyll a, diatoms, haptophytes, fluorescent organic matter, and isoprene concentration, and was negatively correlated with inorganic nutrients (NO, SiO, PO), and dimethyl sulfide (DMS) concentrations. Viral communities determined by randomly amplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction (RAPD-PCR) were grouped according to the sampling location, being more similar within them than among regions. The first two axes of a canonical correspondence analysis, including physicochemical (temperature, salinity, inorganic nutrients-NO, SiO, and dimethyl sulfoniopropionate -DMSP- and isoprene concentrations) and microbiological (chlorophyll a, haptophytes and diatom, and prokaryote abundance and prokaryotic heterotrophic production) factors accounted for 62.9% of the variance. The first axis, temperature-related, accounted for 33.8%; the second one, salinity-related, accounted for 29.1%. Thus, different environmental situations likely select different hosts for viruses, leading to distinct viral communities.