Reformation of evolutionary genomics in land plant evolution: from sequence comparison to functional comparison.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22448
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: NISHIYAMA Tomoaki 金沢大学, 疾患モデル総合研究センター, 助教 (50390688)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 関本 弘之 日本女子大学, 理学部, 教授 (20281652) ; 土金 勇樹 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (20434152) ; 坂山 英俊 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (60391108) ; 榊原 恵子 立教大学, 理学部, 准教授 (90590000)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2023-03-31
• Keywords: シャジクモ / コレオケーテ / クロロキブス / 形質転換 / パーティクルボンバードメント

Outline of Final Research Achievements

Establishing transformation technique for major streptophyte lineages are pivotal to explore evolution of streptophytes. We succeeded to transiently express beta-glucuronidase in Chara braunii by particle bombardment. We found reproducible zoospore production condition for Coleochaete scutata. A zoospore cell can be propagated to a thallus, thus such cells are considered a good candidate for transformation. Chlorokybus riethii NIES-160 was sterilized and deposited to NIES microbial culture collection as an axenic culture and a reference genome was established. For selection of transformations, hygromycin concentration to kill each algal culture was established. These results would be foundation of establishing stable transformation techniques for streptophyte algal lineages.

Free Research Field

ゲノム進化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ストレプトファイツ類が進化する中で約5億年前に陸上植物が生まれた。これまでの比較ゲノム解析によって、進化の過程で遺伝子が獲得されあるいは配列が異なってきていることがわかる様になっている。しかし、陸上植物以外のストレプトファイツ類ではヒメミカヅキモ以外形質転換法が確立されておらず、形質転換系を確立する基礎条件の整備は今後の学術の進展に貢献すると期待される。