Evolutionary ecology of asexual green alga Ulva prolifera including many heterozygous genotypes

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K07194
• Research Institution: Tokyo University of Marine Science and Technology
• Principal Investigator: 神谷 充伸 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (00281139)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 生理的分化 / 遺伝的多型 / 乾燥耐性

Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究により、スジアオノリは遺伝的な多様化が進んでおり、地域によって固有の遺伝子型が分布していることが明らかとなった。特に太平洋側と日本海側では遺伝的差異が顕著であった。太平洋側では満潮と干潮で1m～1.5mの潮位差があるが、日本海側では0.2mほどしかないため、同じ潮位でも干出時間、水温、光強度などの環境が異なり、それがスジアオノリの地域差に影響している可能性がある。しかし、海藻の生理特性と生育環境の関連性についての研究は進んでおらず、太平洋側と日本海側に分布する海藻の生理的分化を研究した例はほとんどない。そこで、太平洋側（宮城県石巻市、茨城県茨城町、兵庫県加古川市）と日本海側（福井県坂井市、福井県小浜市、兵庫県豊岡市）から単離したスジアオノリ培養株を用いて、乾燥耐性を比較した。藻体を3mm長に切断し、0、5、10、20分の乾燥処理を行った後、5～7日間培養して藻体の生死を行った。
福井県小浜市の株は10分間の乾燥後も死なずに成長し続けたが、他の株は5分間の乾燥でも培養3日以内に白化した。スジアオノリが生育する汽水域は沿岸域よりも干出時間が短いため、太平洋側でも乾燥耐性は必要ないのかもしれない。日本海側では、冬季における低照度や高波が淘汰圧として働いている可能性があり、乾燥耐性以外の環境要因についても検証すべきであろう。今後、スジアオノリ以外でも、全国に分布する海藻類を太平洋側と日本海側から採集し、種内で生理特性を比較することにより、生理的分化の観点から「地域による遺伝的差異」を検証できると期待される。

Research Products

• [Journal Article] Proposal of a new brown algal species Mesogloia japonica sp. nov. (Chordariaceae, Phaeophyceae) and transfer of Sauvageaugloia ikomae to Mesogloia (2019)
  • Author(s): Kawai, H., Hanyuda, T., Shibata, K., Kamiya, M., Peters, A.F.
  • Journal Title: Phycologia Volume: 58 Pages: 63-69
  • DOI: 10.1080/00318884.2018.1517537
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Reinstatement of Phrix (Delesseriaceae, Rhodophyta) based on DNA sequence analyses and morpho-anatomical evidence (2018)
  • Author(s): Munoz, L. A., Wynne, M. J., Kamiya, M., West, J. A., Kupper, F. C., Ramirez, M. E. & Peters, A. F.
  • Journal Title: Phytotaxa Volume: 33 Pages: 215-224
  • DOI: 10.11646/phytotaxa.334.3.2
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Combining niche shift and population genetic analyses predicts rapid phenotypic evolution during invasion (2018)
  • Author(s): Sotka, E.E., Baumgardner, A.W., Bippus. P.M., Destombe, C., Duermit, E.A., Endo, H., Flanagan, B.A., Kamiya, M., Lees, L.E., Murren, C.J., Nakaoka, M., Shainker, S.J., Strand, A.E., Terada, R., Valero, M., Weinberger, F., Krueger-Hadfield, S.A.
  • Journal Title: Evolutionary Applications Volume: 11 Pages: 781-793
  • DOI: 10.1111/eva.12592
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Non-monophyly of Bostrychia simpliciuscula (Ceramiales, Rhodophyta): multiple species with very similar morphologies, a revised taxonomy of cryptic species (2018)
  • Author(s): Zuccarello, G. C., West, J. A. & Kamiya, M.
  • Journal Title: Phycological Research Volume: 66 Pages: 218-230
  • DOI: 10.1111/pre.12207
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] High species richness and genetic diversity of the genus Caloglossa (Delesseriaceae, Rhodophyta) in New Ireland, Papua New Guinea (2018)
  • Author(s): Kamiya, M., West, J. A. & Zuccarello, G. C.
  • Journal Title: Phycological Research Volume: 66 Pages: 100-107
  • DOI: 10.1111/pre.12223
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Patterns and drivers of species diversity in the Indo-Pacific red seaweed Portieria (2018)
  • Author(s): Leliaert, F., Payo, D. A., Gurgel, C. F. D., Schils, T., Draisma, S. G., Saunders, G. W., Kamiya, M., Sherwood, A. R., Lin, S-M., Huisman, J. M., Le Gall, L., Anderson, R. J., Bolton, J. J., Mattio, L., Zubia, M., Spokes, T., Vieira, C., Payri, C. E., Coppejans, E., D’hondt, S., Verbruggen, H. & De Clerck, O.
  • Journal Title: Journal of Biogeography Volume: 2018 Pages: 1-15
  • DOI: 10.1111/jbi.13410
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 褐藻カヤモノリの単為生殖系統の起源について (2019)
  • Author(s): 星野 雅和・神谷 充伸・小亀 一弘
  • Organizer: 日本藻類学会第43回大会
• [Presentation] 隠蔽種を名付ける：日本産褐藻カヤモノリを6種に分ける (2019)
  • Author(s): 星野 雅和・田中 厚子・上井 進也・神谷 充伸・平岡 雅規・小亀 一弘
  • Organizer: 日本藻類学会第43回大会
• [Presentation] アオサ藻綱シオグサ目における細胞分裂様式の多様性と進化 (2019)
  • Author(s): 小山 知洋・奥田一雄・鈴木 秀和・田中 次郎・神谷充伸
  • Organizer: 日本藻類学会第43回大会
• [Presentation] アオサ藻綱シオグサ目における発生様式の多様性と進化 (2019)
  • Author(s): 小山 知洋・奥田一雄・鈴木 秀和・田中 次郎・神谷充伸
  • Organizer: 日本藻類学会第43回大会
• [Presentation] 宮城県志津川湾の海藻相 (2019)
  • Author(s): 福岡将之・阿部拓三・鈴木秀和・神谷充伸・田中次郎
  • Organizer: 日本藻類学会第43回大会
• [Presentation] 絶滅危惧海藻ホソエガサにおける至適培養条件の探索 (2018)
  • Author(s): 清水淳平・神谷充伸
  • Organizer: 日本植物学会第82回大会
• [Presentation] Ten years’ monitoring of subtidal algal beds of Hyogo Prefecture by the “Monitoring Sites 1000 Moba” Project (2018)
  • Author(s): Hiroshi Kawai, Mahiko Abe, Mitsunobu Kamiya, Akira Kurashima, Hiromori Shimabukuro, Noboru Murase, Goro Yoshida and Ryuta Terada
  • Organizer: The 12th International Conference on the Environmental Management of the Enclosed Coastal Seas
  • Int'l Joint Research