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Origin and evolution of a sex determination region in the chromosome: the lineage of primitive marine multicellular-algae, the family Ulvaceae

Research Project

Project/Area Number 17H03705
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Morphology/Structure
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Kawano Shigeyuki  東京大学, フューチャーセンター推進機構, 特任研究員 (70161338)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮村 新一  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (00192766)
桑野 和可  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (60301363)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywordsゲノム / 交配型 / 雌雄性 / アオノリ / 非対称性 / 性決定領域 / Ulva partita / Ulva prolifera / 母性遺伝 / 同形配偶子接合 / 微生物・藻類形態
Outline of Final Research Achievements

Ulva partita and U. prolifera, which belong to the class Ulvophyceae, have evolved their male and female gametes slightly from homomorphic to heteromorphic. When our eyes are turned to the unique trait of left-right asymmetry from the quantitative but fluctuate trait as a size, the positions of the eyespot and the conjugation device are reversed in males and females. There is such a left-right asymmetry even before the difference in size between males and females. Does sex mean this asymmetry? Is it related to the maternal inheritance of organelles? We approached the origin and evolution of sex determination by using the mating type (MT) region revealed by genome analysis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アオサやアオノリはふりかけ海苔などに加工されることもあって日本人には馴染み深い。海でこれらの海藻を手に取って見ると、細胞が二層膜状に並んだものと一層チューブ状のものとがあり、前者をアオサ、後者をアオノリと呼んでいる。細胞が二層か一層かで食感や香りに大きな違いが生じる。一方、海水の富栄養化などが原因で、アオサやアオノリが大量繁殖すると緑潮(グリーンタイド)となる。2008年の北京五輪セーリングコースに押し寄せた大量の海藻は記憶に新しい。その原因は冨栄養化だけでなく、アオサやアオノリが性を喪失し不稔化するところが大きいことがわかってきている。それは本研究の主要テーマに直結することでもある。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (39 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 12 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The <i>Parachlorella</i> Genome and Transcriptome Endorse Active RWP-RK, Meiosis and Flagellar Genes in Trebouxiophycean Algae2019

    • Author(s)
      Ota, S., Oshima, K., Yamazaki, T., Takeshita, T., Bisova, K., Zachleder, V., Hattori, M. and Kawano, S.
    • Journal Title

      CYTOLOGIA

      Volume: 84 Issue: 4 Pages: 323-330

    • DOI

      10.1508/cytologia.84.323

    • NAID

      130007769499

    • ISSN
      0011-4545, 1348-7019
    • Year and Date
      2019-12-25
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    • Author(s)
      Lindley, M., Hiramatsu, K., Nomoto, H., Shibata, F., Takeshita, T., Kawano, S. and Goda, K.
    • Journal Title

      Anal. Chem.

      Volume: 91 Pages: 15563-15563

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    • Author(s)
      Ichihara, K., Yamazaki, T., Miyamura, S., Hiraoka, M. and Kawano, S.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 13523-13523

    • DOI

      10.1038/s41598-019-50070-x

    • NAID

      120007163346

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    • Author(s)
      Ota, S. and Kawano, S.
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 68 Issue: 1 Pages: 57-68

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfy142

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    • Author(s)
      Yamazaki, T., Konosu, E., Takeshita, T., Hirata, A., Ota, S., Kazama, Y., Abe, T., Kawano, S.
    • Journal Title

      Algal Res.

      Volume: 36 Pages: 37-47

    • DOI

      10.1016/j.algal.2018.09.022

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      Takeshita, T., Ivanov, I. N., Oshima, K., Ishii, K., Kawamoto, H., Ota, S., Yamazaki, T., Hirata, A., Kazama, Y., Abe, T., Hattori, M., Bisova, K., Zachleder, V. and Kawano, S.
    • Journal Title

      Algal Res.

      Volume: 35 Pages: 416-426

    • DOI

      10.1016/j.algal.2018.09.005

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    • Author(s)
      Ota Shuhei、Morita Aya、Ohnuki Shinsuke、Hirata Aiko、Sekida Satoko、Okuda Kazuo、Ohya Yoshikazu、Kawano Shigeyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23854-w

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      Miyamura, S., Nomura, M., Mitsuhashi, F. and Nagumo, T.
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      CYTOLOGIA

      Volume: 83 Issue: 1 Pages: 109-114

    • DOI

      10.1508/cytologia.83.109

    • NAID

      130006588551

    • ISSN
      0011-4545, 1348-7019
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    • Author(s)
      Ota Shuhei、Kawano Shigeyuki
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 7 Issue: 17 Pages: 1-5

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.2539

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    • Author(s)
      Sato Yoichi、Hirano Tomonari、Ichida Hiroyuki、Murakami Motoko、Fukunishi Nobuhisa、Abe Tomoko、Kawano Shigeyuki
    • Journal Title

      Journal of Applied Phycology

      Volume: 29 Issue: 5 Pages: 2287-2295

    • DOI

      10.1007/s10811-017-1170-y

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  • [Journal Article] Genomic structure and evolution of the mating type locus in the green seaweed Ulva partita2017

    • Author(s)
      Yamazaki Tomokazu、Ichihara Kensuke、Suzuki Ryogo、Oshima Kenshiro、Miyamura Shinichi、Kuwano Kazuyoshi、Toyoda Atsushi、Suzuki Yutaka、Sugano Sumio、Hattori Masahira、Kawano Shigeyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 11679-11679

    • DOI

      10.1038/s41598-017-11677-0

    • NAID

      120007134814

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  • [Journal Article] Effect of water velocity on Undaria pinnatifida and Saccharina japonica growth in a novel tank system designed for macroalgae cultivation2017

    • Author(s)
      Sato Yoichi、Yamaguchi Masaki、Hirano Tomonari、Fukunishi Nobuhisa、Abe Tomoko、Kawano Shigeyuki
    • Journal Title

      Journal of Applied Phycology

      Volume: 29 Issue: 3 Pages: 1429-1436

    • DOI

      10.1007/s10811-016-1013-2

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    • Author(s)
      Jiang Shanshan、Kuwano Kazuyoshi、Nishihara Gregory N.、Urata Chisato、Shimoda Ryusuke、Takatani Tomohiro、Arakawa Osamu
    • Journal Title

      Phycol. Res.

      Volume: 66 Issue: 1 Pages: 68-75

    • DOI

      10.1111/pre.12196

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    • Author(s)
      市原健介・河野重行
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      BSJ-review

      Volume: 8 Pages: 141-151

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      風間裕介・石井公太郎・阿部知子・半本秀博・河野重行
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      遺伝

      Volume: 71 Pages: 262-268

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      日本藻類学会第44回大会
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      日本植物学会第83回大会
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      Kawano, S., Mogi, Y., Yamazaki, T., Miyamura, S., Kuwano, K.
    • Organizer
      7th European Phycological Congress
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    • Author(s)
      宮村 新一、野村 真未、南雲 保、稲葉 一男、河野 重行
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      山﨑 誠和、市原 健介、桑野 和可、河野 重行
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      日本植物学会第82回大会、広島国際会議場(広島県・広島市)
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      日本植物学会第82回大会、広島国際会議場(広島県・広島市)
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      大貫 慎輔、大田 修平、河野 重行、大矢 禎一
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      佐藤 康太、市原 健介、大田 修平、山崎 誠和、工藤 恭子、宮村 新一、平田 愛子、河野 重行
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      佐藤 陽一、萩原 亮、斎藤 大輔、中 裕之、柏谷 伸一、平野 智也、市田 裕之、福西 暢尚、阿部 知子、河野 重行、小野 克徳
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      日本藻類学会第42回大会 東北大学・青葉山新キャンパス(宮城県・仙台市)
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      佐藤 陽一、及川 浩生、最上谷 美穂、兼松 宏一、中 裕之、柏谷 伸一、遠藤 光、河野 重行
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      日本藻類学会第42回大会 東北大学・青葉山新キャンパス(宮城県・仙台市)
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      宮村新一、野村真未、南雲 保
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      石井 公太郎、浅野 円花、風間 裕介、佐々木 成江、東山 哲也、阿部 知子、河野 重行
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      日本植物学会第81回大会 東京理科大学・野田キャンパス(千葉県・野田市)
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      山崎 誠和、市原 健介、桑野 和可、 河野 重行
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      日本植物学会第81回大会 東京理科大学・野田キャンパス(千葉県・野田市)
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      鈴木 亮吾、大田 修平、市原 健介、山崎 誠和、桑野 和可、河野 重行
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      大田修平、森田彩、大貫慎輔、平田愛子、関田諭子、奥田一雄、大矢禎一、河野重行
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      S.Kawano, M.Asano, K.Ishii, Y.Kazama, T.Abe, T.Takeshita, S.Ota, T.Yamazaki, K.Bisova, V.Zachleder
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    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/pls/research.html

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URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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