2014 Fiscal Year Annual Research Report
シャジクモ藻類のゲノムから探る植物多細胞体制の起源と進化過程
| Project/Area Number |
24570100
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
坂山 英俊 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (60391108)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 智明 金沢大学, 学内共同利用施設等, 助教 (50390688)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 生物学 / 進化 / 比較ゲノム / 多細胞体制 / 植物 / シャジクモ藻類 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では植物多細胞体制の起源と進化過程を解明するために、陸上植物とシャジクモ藻類が持つ１倍体多細胞体制と２倍体多細胞体制を遺伝子情報から比較する。シャジクモ藻類において申請者らが確立した培養系と遺伝子情報を基礎とし、さらに形態的に異なる１倍体体制を持つシャジクモ藻類を研究対象に加え、ゲノム解読により発生に関わる遺伝子を網羅的に収集する。どの遺伝子が陸上植物と各シャジクモ藻類との共通祖先に存在するか、存在する場合にどのような役割を果たしているかを解明し、多細胞体制獲得前後での遺伝子進化を特定する。
シャジクモについて、共同研究により明らかにした概要ゲノムをもとに、シャジクモの発生段階をほぼ網羅するRNA-seqデータ、および陸上植物のタンパク質のアミノ酸配列を用い遺伝子モデル構築を行い、35,883遺伝子、36,887転写産物を予測した。シャジクモに加え、コレオケーテ、クレブソルミディウム等のゲノム・トランスクリプトームデータを含め、発生に関わる遺伝子の配列情報を網羅的に収集し、植物特異的だと考えられていた多くの遺伝子のホモログをシャジクモ藻類から見いだした。いくつかの遺伝子について、シャジクモにおける発現様式をRT-PCRによって解析し、器官/細胞毎に特異的に発現する遺伝子を特定した。また、シャジクモの遺伝子をシロイヌナズナに導入し機能解析を行い、遺伝子の構造や機能、およびシャジクモ藻類と陸上植物が持つ多細胞体制の進化過程を考察した。さらに、シャジクモのゲノム配列情報に基づき、生活環を通して高い発現を示すと考えられる遺伝子のプロモーターが含まれるゲノム領域を用い、外来遺伝子を発現させるコンストラクトを作製し、遺伝子導入の条件検討を進めた。
|
Research Products
(13 results)
-
[Journal Article] Taxonomy, morphology and genetic variation of Nitella flexilis var. bifurcata (Charales, Characeae) from Japan2015
Author(s)
Sakayama, H., Kai, A, Nishiyama, M., Watanabe, M. M., Kato, S., Ito, M., Nozaki, H. and Kawai, H.
-
Journal Title
Phycological Research
Volume: in press
Pages: in press
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
-
[Journal Article] Occurence of the endangered species Nitellopsis obtusa (Charales, Charophyceae) in western Japan and the genetic differences within and among Japanese populations2014
Author(s)
Kato, S., Kawai, H., Takimoto, M., Suga, H., Yohda, K., Horiya, K., Higuchi, S., & Sakayama, H.
-
Journal Title
Phycological Research
Volume: 62
Pages: 222-227
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
-
-
[Presentation] The Chara braunii genome2015
Author(s)
Nishiyama, T., Toyoda, A., Suzuki, Y., Fujiyama, A., Rensing, S. A. & Sakayama, H.
Organizer
International Symposium on Genome Science 2015
Place of Presentation
一橋講堂（東京都千代田区）
Year and Date
2015-01-20 – 2015-01-21
Invited
-
[Presentation] The Chara braunii genome sheds light on the origin of land plants2015
Author(s)
Sakayama, H., Toyoda, A., Suzuki, Y., Fujiyama, A., Rensing, S. A. & Nishiyama, T.
Organizer
International Plant & Animal Genome XXIII Conference
Place of Presentation
San Diego, USA
Year and Date
2015-01-10 – 2015-01-14
-
[Presentation] The Chara braunii genome2015
Author(s)
Nishiyama, T., Toyoda, A., Suzuki, Y., Fujiyama, A., Rensing, S. A. & Sakayama, H.
Organizer
International Plant & Animal Genome XXIII Conference
Place of Presentation
San Diego, USA
Year and Date
2015-01-10
Invited
-
-
-
-
-
-
-
