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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of evolution toward land plants based on genome sequene of every charophycean order

Research Project

Project/Area Number 15H04413
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

西山 智明  金沢大学, 学際科学実験センター, 助教 (50390688)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土金 勇樹  日本女子大学, 理学部, 助教 (20434152)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2020-03-31
Keywordsゲノム
Outline of Annual Research Achievements

シャジクモのゲノムとクレブソルミディウム、陸上植物等のゲノムを比較し、エチレン関連のシグナル伝達因子などがシャジクモ類と陸上植物の共通祖先がクレブソルミディウム類と分岐して行こうに揃ったと推定されること、シャジクモ類で独自に遺伝子重複による遺伝子の増加があったことなどを取りまとめ論文として出版した。
メソスティグマNIES-475について、単一分子シーケンサーSequelによる配列を解析し、細胞内に共存するリケッチャー様バクテリアのゲノムについては染色体レベルで高精度のアセンブリーを得たが、核ゲノムについては十分な厚みに達していないと判断し、核ゲノムについても厚みが得られると期待される10X Genomicsによるlinked readのデータを取得した。
クロロキブスNIES-160について、単一分子シーケンサーSequelによる配列を解析し222 Contigs (N50: 857 kb), 全長85Mbと相当接続性の高いのアセンブリーを得た。SRAに登録されている別系統(SAG34.98)のクロロキブスのRNA-seqデータをマッピングしたところ、マップ率が低く、クロロキブス類内でも大幅に配列が異なっていることがわかった。このため、アノテーションにあたっては、NIES-160自身のRNA-seqデータを得て進める必要があると
コレオケーテについてゲッティンゲン大学藻類カルチャーコレクション(SAG)から各株を取り寄せ、培養条件の検討を行い、遊走子が得られる条件が見つかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

シャジクモのゲノムとクレブソルミディウム、陸上植物等のゲノムを比較した論文をとりまとめ出版したし、ストレプトファイツ類の基部で最初に分岐した、メソスティグマ、クロロキブスに着いてもゲノム解読ができる目処がたっている。

Strategy for Future Research Activity

メソスティグマの10X genomicsのデータから共存バクテリアの配列を選択的に除いてからアセンブリーを試みる。
メソスティグマ、クロロキブスについてRNA-seq解析を行い、全ゲノムのアノテーションを行う。
さらに系統間のゲノム比較を進める。

  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Marburg University/Heinrich Heine University/University of Cologne(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Marburg University/Heinrich Heine University/University of Cologne
    • # of Other Institutions
      9
  • [Int'l Joint Research] Gent University/Scientific Institute of Public Health(ベルギー)

    • Country Name
      BELGIUM
    • Counterpart Institution
      Gent University/Scientific Institute of Public Health
  • [Int'l Joint Research] University of Copenhagen/Carlsberg Research Laboratory(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      University of Copenhagen/Carlsberg Research Laboratory
  • [Int'l Joint Research] Universite de Lyon/Universite de Toulouse/Universite Paris-Saclay(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Universite de Lyon/Universite de Toulouse/Universite Paris-Saclay
  • [Int'l Joint Research] University of Maryland/New York Botanical Garden/Adelphi University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Maryland/New York Botanical Garden/Adelphi University
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      7
  • [Journal Article] The Chara Genome: Secondary Complexity and Implications for Plant Terrestrialization2018

    • Author(s)
      Nishiyama Tomoaki、Sakayama Hidetoshi、... 、Rensing Stefan A.
    • Journal Title

      Cell

      Volume: 174 Pages: 448~464.e24

    • DOI

      10.1016/j.cell.2018.06.033

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolution of Genetic Toolkits in Land Plants: Implication by Streptophyte Genomes2019

    • Author(s)
      Tomoaki Nishiyama
    • Organizer
      Japan Taiwan Plant Biology 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Genome Sequencing of Divergent Streptophyte Algae2019

    • Author(s)
      Tomoaki Nishiyama, Yuki Tsuchikane and Hiroyuki Sekimoto
    • Organizer
      Plant & Animal Genomes XXVII
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Progress in Streptophyte Algae Genomics and Genetics2019

    • Author(s)
      Tomoaki Nishiyama
    • Organizer
      Plant & Animal Genomes XXVII
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 多様なストレプトファイツ類のゲノム解読2018

    • Author(s)
      西山智明, 土金勇樹, 山口勝司, 重信秀治, 野崎久義
    • Organizer
      日本植物学会第82回大会
  • [Presentation] シャジクモ概要ゲノム解読により明かされた陸上植物の起源2018

    • Author(s)
      西山智明、坂山英俊
    • Organizer
      日本進化学会第20回大会
  • [Presentation] Making New Bryophyte Model System Using Genome Sequencing and Transformation Technique2018

    • Author(s)
      Keiko Sakakibara, Emiko Yoro, Tomomi Nakagawa, Eftychios Frangedakis, Masaki Shimamura, and Tomoaki Nishiyama
    • Organizer
      EMBO Workshop “New shores in land plant evolution”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sequencing Genomes of Divergent Streptophytes to Reveal their Early Evolution2018

    • Author(s)
      Tomoaki Nishiyama, et al.
    • Organizer
      EMBO Workshop “New shores in land plant evolution”
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] シャジクモの全ゲノム解読により陸上植物進化の起源を探る

    • URL

      https://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/59093

URL: 

Published: 2019-12-27  

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