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2019 Fiscal Year Annual Research Report

ヒメミカヅキモの性染色体様領域から迫る生殖様式進化の遺伝的背景

Research Project

Project/Area Number 16H04836
Research InstitutionJapan Women's University

Principal Investigator

関本 弘之  日本女子大学, 理学部, 教授 (20281652)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西山 智明  金沢大学, 学際科学実験センター, 助教 (50390688)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywordsミカヅキモ / 性決定 / ヘテロタリック / ホモタリック / 他殖 / 自殖
Outline of Annual Research Achievements

ヒメミカヅキモヘテロ株(他殖株)のゲノム解析より得られたCpMinus1は、性表現(接合型)を変える効果を持つ遺伝子であり、この遺伝子を異所的に発現させた+型は、-型へと性転換した。しかしこの形質転換体は、交配相手を与えない場合でも、ごく弱い生殖反応を示したことから、CpMinus1に加えて、完全な性転換には別の遺伝子の作用が必要と示唆された。そこで本研究では、性染色体様領域を特定し、座乗する遺伝子の特定と機能確認、CpMinus1との関係解明を行うことを目的とした。一方、ヒメミカヅキモには、CpMinus1遺伝子をもつホモ株(自殖株)が存在しているが、ヘテロ、ホモという生殖様式の切換が生じた遺伝的背景を解明することを第2の目的とした。
これまでの解析では、マイナス型株のCpMinus1を含む性染色体様領域が短く、プラス株の性染色体様領域を確定には至っていなかった。そこで、子孫株のゲノムデータを用いて、性表現とリンクする、プラス型またはマイナス型特異的なゲノム領域の特定を目指したところ、マイナス型特異的なゲノム領域を新たに複数見出し、その合計長は約2 Mbにおよんだ。この情報からCpMinus1の機能を補助する第2の性決定遺伝子を探索する基盤が整った。一方、プラス型特異的な領域は見られなかった。
ホモ株と近縁なヘテロ株のゲノム比較の結果、少なくとも一つのホモ株では、2種類のヘテロ交配群のゲノムを併せ持っていることが判明し、何らかの理由で生じた交配群間での接合子からホモ株が生じたことが強く示唆された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] ヒメミカヅキモにおける蛍光標識CenH3タンパク質の発現による染色体可視化2021

    • Author(s)
      渡辺実咲, 村田隆, 堤元佐, 大友康平, 根本知己, 西山智明, 土金勇樹, 関本弘之
    • Organizer
      日本藻類学会第45回大会
  • [Presentation] 全ゲノムデータからみたヒメミカヅキモの自殖系統におけるホメオログ間組み換え2020

    • Author(s)
      川口也和子,土金勇樹,田中啓介,太治輝昭,豊田敦,西山智明,関本弘之,土松隆志
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
  • [Presentation] ヒメミカヅキモのPR-IPは、性フェロモンであるが有性生殖に必須ではない関連2020

    • Author(s)
      山口里帆子、福島早貴、今詩織、神田奈保、関本弘之
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
  • [Presentation] The mechanism of mating type determination in heterothallic strains of Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex, a new model organism to study sexual reproduction in streptophytes2020

    • Author(s)
      Hiroyuki Sekimoto, Natsumi Tsuyuki, Ayumi Komiya, Tomoaki Nishiyama
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 接合藻ヒメミカヅキモにおける生殖様式の平行進化:全ゲノムデータから探る2019

    • Author(s)
      川口也和子、土金勇樹、田中啓介、太治輝昭、豊田敦、西山智明、関本弘之、土松隆志
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会
  • [Presentation] アストレフォメネの多細胞形質進化の解明に向けた新規ゲノムと形質転換の確立2019

    • Author(s)
      山下翔大、数口敦紀、山本荷葉子、松崎令、野口英樹、水口洋平、豊田敦、河地正伸、廣野雅文、関本弘之、野崎久義
    • Organizer
      日本植物形態学会第31回大会
  • [Presentation] ヒメミカヅキモの遺伝子アノテーションとCpMinus1形質転換体の比較トランスクリプトーム解析2019

    • Author(s)
      関本弘之、露木奈津美、小宮あゆみ、西山智明
    • Organizer
      日本植物学会第83回大会
  • [Presentation] Progress in Streptophyte Algae Genomics and Genetics2019

    • Author(s)
      Tomoaki Nishiyama, Hiroaki Kamada, Daisuke Miyata, Masahiro Kasahara, Hidetoshi Sakayama, Yuki Tsuchikane, Hiroyuki Sekimoto
    • Organizer
      Plant and animal genome conference XXVII
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Unveiling the molecular bases involved in another evolution of multicellular complexity in Astrephomene gubernaculifera2019

    • Author(s)
      Yamashita, S., Suguchi, A., Yamamoto, K., Matsuzaki, R., Kawachi, M., Noguchi, H., Minakuchi, Y., Toyoda, A., Hirono, M., Sekimoto, H., Nozaki, H.
    • Organizer
      The 5th International Volvox Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three sexes in the anisogamous volvocine alga Pleodorina starrii2019

    • Author(s)
      Takahashi, K., Yamashita, S., Yamamoto, K., Kawai-Toyooka, H., Tsuchikane, Y., Sekimoto, H., Nozaki, H.
    • Organizer
      The 5th International Volvox Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The mating type determination in heterothallic strains of Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex, a new model organism to study sexual reproduction in charophycean alga2019

    • Author(s)
      Sekimoto, H.
    • Organizer
      The 5th International Volvox Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The mechanism of mating type determination in heterothallic strains of Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex, a new model organism to study sexual reproduction in streptophytes2019

    • Author(s)
      Sekimoto, H., Tsuyuki, N., Komiya, A., Nishiyama, T.
    • Organizer
      The SEB satellite meeting "Algal model systems on the rise: understanding and exploiting the algae to land plant transition
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 日本女子大学理学部物質生物科学科・関本研究室

    • URL

      https://mcm-www.jwu.ac.jp/~sekimoto/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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