| Project/Area Number |
19K15899
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
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| Research Institution | Ishinomaki Senshu University (2022)
Iwate Medical University (2019-2021) |
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Principal Investigator |
Abe Hirokazu 石巻専修大学, 理工学部, 准教授 (10784192)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 海産環形動物 / 貝類養殖 / スピオ科 / 穿孔性多毛類 / 分子系統 / 発現遺伝子 / ミトゲノム / 18S rRNA / 28S rRNA / 16S rRNA / 遺伝子配置 / 嗅覚受容体 / 酸分泌 / RNA-seq |
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| Outline of Research at the Start |
貝類養殖の害虫である穿孔性多毛類は，幼生が宿主となる貝類に選択的に着底し，貝殻に穿孔して内部に侵入するという興味深い共生生態を示すため，共生生活の確立（宿主への幼生の誘引）や宿主への生理的適応（貝殻への穿孔）という観点から進化生物学的に興味深い研究材料である。本研究では，網羅的発現遺伝子解析により，宿主からの誘引物質を認識するための幼生の嗅覚受容体の特定と，穿孔（酸分泌）の分子メカニズムの解明を行う。同時に，分子系統解析により穿孔性の獲得に至る系統進化のプロセスを推定することで，誘引物質に対する嗅覚受容体や酸分泌メカニズムの起源とその進化プロセスを探る。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aims to clarify the mechanisms of "larval attraction and settlement to the host" and " boring" in pest spionid polychaetes in shellfish aquaculture, and to understand the "evolutionary process" in the development of such mechanisms. In this study, the following investigations were conducted: 1) estimation of phylogenetic relationships among 15 genera and 62 species of free-living and symbiotic/boring spionid polychaetes based on molecular phylogenetic analysis; 2) description of two new species of spionid polychaetes showing a novel symbiotic system, and the description and estimation of phylogenetic position of one new species of the enigmatic genus Atherospio; 3) description of the morphology of the planktonic larvae of 41 species in 14 genera of the family Spionidae; 4) interspecific comparison of gene expression profiles in adults and larvae of four free-living and boring species belonging to three genera in the family Spionidae.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
厳密に宿主を認識して着底する共生性の海産無脊椎動物では，浮遊幼生の嗅覚受容体が宿主認識に重要な役割を果たしている可能性がある。本研究では，「幼生期の誘引物質に対する嗅覚受容体の変化が着底基質選択性や宿主の転換を駆動する」という仮説のもと，スピオ科多毛類の生息基質や宿主の変化プロセスに合わせた嗅覚受容体の分子的変化を追うことで，基質選択性や宿主の転換が起こる仕組みを解明することを目指したものである。このアイデアは，海産無脊椎動物における着底基質選択や宿主転換を統一的に説明できるモデルとして広く波及効果が期待でき，海洋生物の種分化や多様化のメカニズムの理解につながる可能性を秘めているといえる。
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