2021 Fiscal Year Research-status Report
A study of diversity of minute brown algae using culture and molecular analyses
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19K06817
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小亀 一弘 北海道大学, 理学研究院, 教授 (80215219)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 褐藻 / cox1 / COI / 分子系統 / 微小褐藻 / DNAバーコーディング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
褐藻類には，数cm以下の微小な種が多く存在するが，形態が単純なために同定が難しく，その多様性についての理解は未だ不十分である。本研究は，微小褐藻について，多くの培養株を確立し，DNAバーコーディングにより，その多様性を解明することを目的とする。
令和2年度までに，日本各地の海岸18地点で採取された砂や岩，大型藻，海草の断片を培養し，培養中に出現してきた微小な褐藻類を単離し，221株の培養株を確立していた。そのうち160株について，チトクローム酸化酵素サブユニットI遺伝子（COI）の部分配列を決定していた。令和3年度においても培養株の単離とCOI配列の決定を進め，これまで，18地点から358株を得て，231株について配列情報を得た。それらの配列とDNA Data Bankからダウンロードした140のレファレンス配列をアラインメントし，Neighbour-Joining法を用いて系統樹を作成した。得られた配列は，4株を除いて，全て，Ectocarpalesに位置した。また，Peters et al. (2015) に倣い，1.8％の塩基配列の違いで種境界を設定すると，この231株は64種に分かれた。そのうち，レファレンス配列から種を同定できたものは23種，属まで同定できた種は5種，レファレンス配列との比較において，属・種名いずれも不明な種は36種であった。異形世代交代を行う種の微小世代であったものは12種であった。レファレンス配列から種を同定できたもののうち，4種が日本新産と考えられた。それらは，Microspongium stilophorae (P. Crouan & H. Crouan) Cormaci & G. Furnari，Ectocarpus fascicularis Harvey，Ectocarpus subulatus Kuetzing，Ectocarpus crouaniorum Thuretであった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
培養株の確立については，これまで358株の培養株を確立しているが，令和3年度は新型コロナウイルス感染拡大の影響で採集活動が大きく制限され，新たな培養株の確立がやや遅れている。分子系統解析・種境界判別・種同定については，これまで231株のCOI配列を決定し，レファレンス配列とともに分子系統解析を行い，64種が認められている。しかし，塩基配列決定ができていない培養株が多く残っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
さらに多く地点から採集されたサンプルから，微小褐藻の培養株を確立し，形態観察を行う。新型コロナウイルス感染拡大の影響で採集活動が大きく制限されているため，採集物を得るために，他の研究者に材料採集を依頼することを検討する。それらの培養株について，COI配列を決定する。PCRでプライマーが合わないために増幅産物が得られないと考えられるものに対しては，新しいPCRプライマーを試みる。これまでと同様に，DNAデータバンクからのシーケンス情報を加えて，分子系統樹を作成し，種境界判別，種同定，種数の把握を行い，微小褐藻の多様性の解明を進める。興味深い系統が得られた場合は，さらに他の遺伝子（ルビスコ大サブユニット遺伝子 rbcL，光化学系Ⅰ複合体サブユニットA遺伝子 psaAなど）も用いて分子系統解析を行う。可能であれば未記載種の記載に努めるとともに，必要があれば，分類体系の検討を行う。これらに加え，これまでの研究結果をまとめ，投稿論文の作成に着手する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大の影響により，採集活動が制限され，旅費を使用することができなかったため，次年度使用額が生じた。R4年度においては，旅費として使用するとともに，令和3年度においてまだCOI塩基配列を決定していない培養株（127株）の塩基配列決定の費用として，R4年度の研究計画に加える形で行う。
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