無腸動物における共生藻の垂直伝搬：宿主と共生藻の緊密性はどこまで進化しているか？

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K07535
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 彦坂 暁 広島大学, 総合科学研究科, 准教授 (30263635)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田川 訓史 広島大学, 理学研究科, 准教授 (00403577)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 無腸動物 / 共生 / 進化

Outline of Annual Research Achievements

宿主と共生体が共生関係を強めていく進化の過程で、世代ごとに取り込んでいた共生体を次世代に渡せるようになる垂直伝搬の進化は重要なステップである。無腸動物には水平、垂直両方の共生藻伝搬様式があり、近縁種で比較解析ができるため、この進化を研究する絶好の材料である。本研究は垂直伝搬を行う無腸動物ワミノアと内在性の共生藻（褐虫藻）の共生関係がどこまで緊密化しているかを調べることを目的とする。
今年度はまず、内在性褐虫藻が自由生活できるか調べるために、ワミノアから褐虫藻を単離して培養することを計画した。この際に、培養して増殖してきた藻類が確かにワミノアの共生藻に由来するものであることを常にモニタリングしつつ実験を行う必要がある。これを簡便に行うために、褐虫藻のいくつかの遺伝子配列を用いて褐虫藻の種類・系統を同定することにした。具体的には、藻類のDNAバーコーディングに用いられるミトコンドリアcytochrome c oxidase 1 (cox1)及びcytochrome b (cob)をLin et al. (2009)のプライマーを用いてPCRで増幅した。ワミノアにはSymbiodiniumとAmphidiniumという２種の共生藻が同時に共生しているため、このPCR産物には両者からの増幅産物が混在している。そこでこれをプラスミドベクターに組み込んで大腸菌でクローニングしてから塩基配列の決定を行った。
これと並行して、沖縄科学技術大学院大学マリンゲノミクスユニットとの共同研究でワミノアを含む無腸動物のゲノム解析を進めている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究課題の申請を提出したのちに、公益財団法人水産無脊椎動物研究所に2017年度個別研究助成（研究題目：無腸動物ナイカイムチョウウズムシ（Praesagittifera naikaiensis）の地理的分布と遺伝的分化）の申請をし、幸いなことに、この研究計画が採択された。しかし、こちらの研究助成金は期限が１年間であったため、2017年度は主としてこちらの研究に注力しなければならず、本研究課題の研究計画を並行して進めることは非常に困難だった。一方で、ナイカイムチョウウズムシを用いた研究の方でも共生藻の培養やDNAバーコーディングによる同定等の実験を行っているので、今年度以降、本研究課題を遂行していくための基盤を整備することはできた。

Strategy for Future Research Activity

上記の事情により研究の進捗は遅れているが、現在のところ計画の内容自体を変更する必要はないので、当初の計画を繰り下げて推進していく。

Causes of Carryover

進捗状況の欄に記したように、2017年度は研究期間が１年間の他の研究助成の計画遂行に注力する必要があったため、本研究課題に十分な時間を割くことができなかった。そのために使用額が当初の見込みを下回ることになった。
未使用額については、2017年度に行えなかった実験を2018年度に行うための器具および試薬の購入に使用する。