緑色海藻アオサ属にみられる汽水から淡水への適応進化の分子基盤

• Project/Area Number: 14J08330
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Evolutionary biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 市原 健介 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 淡水適応 / 有性生殖 / 無性生殖 / 適応進化 / 藻類

Outline of Annual Research Achievements

1) 四万十川採集個体でのRAD-seq解析
昨年度に四万十川で採集し、SNPやマイクロサテライト部位などのゲノム中の多型情報を得るために、RAD-seq解析をおこなった。
2) スジアオノリの配偶子および2本鞭毛型、4本鞭毛型無性胞子のRNA-seq解析
スジアオノリの両接合型の配偶子、および2本鞭毛型無性胞子（無性配偶子）、4本鞭毛型無性胞子（無性胞子）を生殖細胞誘導によって、回収し、これらの細胞で発現している遺伝子の比較をおこなうためにRNA-seq解析をおこなった。真核生物における減数分裂コア遺伝子が保存されていることがわかり、このうち姉妹染色分体の結合に機能しているコヒーシン関連遺伝子(SYN3)が無性胞子や無性配偶子で発現量が低くなっており、前年度に観察された無性個体の生殖細胞形成時の第一減数分裂時に姉妹染色分体が乖離する現象と一致しているように思われた。
3) スジアオノリとヒラアオノリの全ゲノム解析
スジアオノリのゲノム解析を進め、現在までにドラフトゲノムの状態ではあるが、オスのゲノムサイズが約70 Mbpで遺伝子数は8,244個であることがわかっている。近縁種ヒラアオノリとスジアオノリのゲノムを比較したところ、ゲノム全体ではシンテニーが高度に保存されていることが確認できたが、性染色体領域ではシンテニーが失われており、この領域では遺伝子の転座等が起こりやすく、進化速度が速い領域であることが示唆された。またヒラアオノリで単離された性特異的な領域の遺伝子の多くは，スジアオノリにおいても，特定のスカッホールドにクラスター化して存在していることが明らかとなり，この性特異的な染色体領域はアオノリの性決定に保存的に機能していると考えられた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Examination of species delimitation of ambiguous DNA-based Ulva (Ulvophyceae, Chlorophyta) clades by culturing and hybridization (2017)
  • Author(s): Masanori Hiraoka, Kensuke Ichihara, Wenrong Zhu, Satoshi Shimada, Naohiro Oka, Jianjun Cui, Shuntaro Tsubaki & Peimin He.
  • Journal Title: Phycologia Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] RNA-seq analysis revealed molecular mechanism for low-salinity adaptation between closely related ulvarian seawater and brackish water distributed species (2017)
  • Author(s): Yuka Masakiyo, Atsushi Ogura, Kensuke Ichihara, K. Yura & Satoshi Shimada.
  • Journal Title: Algal Resourses Volume: 9 Pages: 61-76
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] <i>Ulva partita</i> sp. nov., a Novel <i>Enteromorpha</i>-Like <i>Ulva</i> Species from Japanese Coastal Areas (2015)
  • Author(s): Kensuke Ichihara, Ryogo Suzuki, Tomokazu Yamazaki, Shuhei Ota, Yuko Mogi, Yayoi Kagami, Kazuyoshi Kuwano, Shigeyuki Kawano
  • Journal Title: CYTOLOGIA Volume: 80 Issue: 3 Pages: 261-270
  • DOI: 10.1508/cytologia.80.261
  • NAID: 130005100897
  • ISSN: 0011-4545, 1348-7019
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 緑藻アオノリ2種のゲノム解読と雌雄ゲノムの比較による性決定領域の解析 (2017)
  • Author(s): 市原健介，山﨑誠和，宮村新一，桑野和可，河野重行
  • Organizer: 日本藻類学会第41回大会
  • Place of Presentation: 高知大学
  • Year and Date: 2017-03-24
• [Presentation] アポミクシスはスジアオノリの適応戦略に影響するか？ (2017)
  • Author(s): 市原健介
  • Organizer: 日本生態学会第64回全国大会・自由集会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2017-03-14
  • Invited
• [Presentation] アポミクシスはスジアオノリの適応戦略に影響するか？ (2016)
  • Author(s): 市原健介, 山崎誠和, 宮村新一, 平岡雅規, 河野重行
  • Organizer: 日本植物学会第80回大会
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-09-16
  • Invited
• [Presentation] 緑藻スジアオノリに見られるアポミクシスの解析 (2016)
  • Author(s): 市原健介、宮村新一、平岡雅規、河野重行
  • Organizer: 日本藻類学会
  • Place of Presentation: 日本歯科大学生命歯学部 東京、飯田橋
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] Ulva partita ゲノムの雌雄特異的領域にある遺伝子とその発現パターン (2016)
  • Author(s): 清水恭夫、山﨑誠和、大田修平、市原健介、鈴木亮吾、宮村新一、桑野和可、河野重行
  • Organizer: 日本藻類学会
  • Place of Presentation: 日本歯科大学生命歯学部 東京、飯田橋
  • Year and Date: 2016-03-18
• [Presentation] 九州・四国沿岸域のアオサ属の種多様性と一新種の発見 (2015)
  • Author(s): 市原 健介・鈴木 亮吾・山﨑 誠和・桑野 和可・河野 重行
  • Organizer: 日本藻類学会
  • Place of Presentation: 九州大学 (福岡県福岡市箱崎キャンパス)
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Presentation] アオサ藻綱ヒラアオノリのゲノム解読と雌雄ゲノムの比較による性決定領域の探索 (2015)
  • Author(s): 山﨑 誠和・鈴木 亮吾・市原 健介・豊田 敦・桑 野 和可・鈴木 穣・河野 重行
  • Organizer: 日本藻類学会
  • Place of Presentation: 九州大学 (福岡県福岡市箱崎キャンパス)
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-22
• [Book] 生物の科学 遺伝 (2016)
  • Author(s): 市原健介，河野重行
  • Total Pages: 7
  • Publisher: NTS