2011 Fiscal Year Annual Research Report
パルマ藻と原始型中心珪藻との比較による珪藻の進化機構の探究
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23370046
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| Research Institution | Fisheries Research Agency |
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Principal Investigator |
桑田 晃 独立行政法人水産総合研究センター, 東北区水産研究所, 主任研究員 (40371794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大城 香 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (90101104)
齊藤 憲治 独立行政法人水産総合研究センター, 中央水産研究所, 主幹研究員 (80371798)
佐藤 直樹 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (40154075)
沢田 健 北海道大学, 理学系研究科, 講師 (20333594)
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| Keywords | 分類 / 進化 / プランクトン / 海洋生態 / 藻類 / 珪藻 |
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| Research Abstract |
珪藻は微細藻類ながら熱帯雨林と同等の炭酸固定を行い、海洋で最も多様で重要な一次生産者であるが、その起源・繁栄機構は依然不朋である。我々は2年前に、珪藻同様シリカの殻を持つ微細藻類で培養不能なためその生物学的特性が全く未知であったパルマ藻の培養に発見以来30年後に世界で初めて成功し、この藻類が非常に限られた海域で生存しながらも珪藻と極近縁で共通の祖先を持つことを明らかにした。本研究は、珪藻の進化の鍵を握るパルマ藻と原始型かつ全球的に卓越する中心珪藻を対象に1.ゲノム解析、2.生理生態学的解析、3.生物地球化学的解析を統合して全貌を明らかにし、両者の相互比較により珪藻の出現から現在の繁栄にいたる進化過程の解明を目的とする。本年度は、1.ゲノム解析については、DAPI染色法によりパルマ藻T.laevisのDNA含量を約80Mbpと推定し、大量培養により得た試料からゲノム解析用DNAを超遠心法により調製した試料を,次世代シーケンサRoche454によりシーケンシングを開始した。また,比較ゲノムを利用したタンパク質のN末端同定の評価を行う方法を考案した。2.生理生態学的解析については、人工海水培地を用いた培養系を用いてリン、硝酸塩、ケイ酸塩濃度とパルマ藻T.laevisの増殖との関係を解析し、パルマ藻の増殖における栄養塩要求性を明らかにした。パルマ藻の生育環境については、親潮域および親潮黒潮混合域におけるパルマ藻群集の種組成および現存量の季節変化を解析し、本海域におけるパルマ藻優占種を特定し、パルマ藻群集の季節的動態を明らかにした。3.生物地球化学的解析については、パルマ藻固有のバイオマーカーの探索のため、パルマ藻T.laevisの培養株を対象とした脂質分析を実施し、多不飽和炭化水素、多不飽和脂肪酸、ステロイドを同定し、固有で未知の高分子量の極性脂質を複数検出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
ゲノム解析、生理生態学解析、生物地球化学的解析全てにおいて順調に進展しており、着実に成果が得られている。さらには予想以上の新たな知見を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ゲノム解析については、引ぎ続き次世代シーケンサによるパルマ藻のゲノムDNA、cDNAのシーケンシングを行い、葉緑体、ミトコンドリアゲノムの解析を進める。生理生態学的解析については、新に培養株を確立したT.laevis以外のパルマ藻3種を対象に栄養要求性、増殖特性の解析を進める。生物地球化学的解析については、検出された複数の未同定の高分子脂質の構造決定を中心に進める。
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Research Products
(12 results)
