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

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H03705
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Morphology/Structure
• Research Institution: The 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
• 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

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.

Free Research Field

細胞遺伝学

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。