南シナ海南部のサンゴ15種における共生菌の多様性。サンゴの熱適応性との関連性

Diversity of Symbiodiniaceae in 15 Coral Species From the Southern South China Sea: Potential Relationship With Coral Thermal Adaptability.

• Zhenjun Qin
• Kefu Yu
• Biao Chen
• Yinghui Wang
• Jiayuan Liang
• Wenwen Luo
• Lijia Xu
• Xueyong Huang

抄録

サンゴ-共生植物の熱ストレスに対する適応性はサンゴ種によって異なることはよく知られていますが、その原因やメカニズムはよくわかっていません。本研究では、褐虫藻密度（ZD）と共生藻の属・サブクレードに基づいて、この問題を解明することを目的としています。本研究では、南シナ海南部の代表的なサンゴ15種について、ヘモサイトメトリーと内接スペーサー領域2(ITS2)マーカー遺伝子の次世代シークエンシングを用いて、ZDと共生細菌科の属・サブクレードを観察しました。その結果、全サンゴの平均 ZD は 0.84～1.22×10 セル cm と低水準であり、5 種のシンバイオディニアセア属属と 24 の優占サブクレ ードが検出され、これらのサンゴ種の間で変動していました。また、C3u, Cspc型には、Faviidaeの5種が主にC3u, Cspc型と関連していた。他のコロニアルコーラルとは対照的に、ソリタリーのサブクレードは宿主特異性の高いC27が優占していた。本研究では、SCS南部のサンゴの熱ストレス適応性は、ZDではなく、優占する共生菌類の種類が主に影響していることを示しています。サンゴのように熱に敏感なサンゴの中には、熱ストレスに適応するために高い熱耐性を獲得したものもある。このことが、この地域のサンゴが支配的になってきた主な理由と考えられます。バックグラウンドサブクレード解析の結果、サブクレードの量や多様性にはサンゴ種間で有意な差が見られました。このことから、多くのサンゴ種が高温環境に適応するために、様々な共生体を採用したり、熱に強い共生藻類と共生したりしている可能性が示唆されました。

It is well-known that the adaptability of coral-Symbiodiniaceae symbiosis to thermal stress varies among coral species, but the cause and/or mechanism behind it are not well-understood. In this study, we aimed to explore this issue based on zooxanthellae density (ZD) and Symbiodiniaceae genus/subclade. Hemocytometry and next-generation sequencing of the internal transcribed spacer region 2 (ITS2) marker gene were used to observe ZDs and Symbiodiniaceae genera/subclades associated with 15 typical coral species in the southern South China Sea (SCS). Average ZDs of all corals were in low levels, ranging from 0.84 to 1.22 × 10 cells cm, with a total of five Symbiodiniaceae genera, , and , as well as 24 dominant subclades, were detected and varied among these coral species. was dominated by (subclade D1/D1a), and other colonial corals were dominated by , but the subclades were varied among these species. and were dominated by C15, and , and were dominated by C40. , and five species of Faviidae were mainly associated with types of C3u and Cspc. In contrast to other colonial corals, the dominant subclade of solitary was C27, with high host specificity. Our study indicates that coral thermal stress adaptability is mainly affected by dominant Symbiodiniaceae type instead of ZD in the southern SCS. Some heat-sensitive corals, such as corals, have acquired a high abundance of heat-tolerant to adapt to thermal stress. This could be the main reason for these corals becoming the dominant corals in this reef region. Background subclades analyses showed significant differences among coral species in subclade quantity and diversity. These suggest that numbers of coral species may have adapted to high environmental temperature by adopting various symbionts and/or associating with heat-tolerant Symbiodiniaceae.

Copyright © 2019 Qin, Yu, Chen, Wang, Liang, Luo, Xu and Huang.