2014 Fiscal Year Research-status Report
神経毒生産ラン藻Cuspidothrixの生態と分子系統地理学的研究
| Project/Area Number |
25340015
|
|---|
| Research Institution | Keio University |
|---|
Principal Investigator |
程木 義邦 慶應義塾大学, 経済学部, 助教 (60632122)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 伸一 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (50270723)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | ラン藻 / 神経毒 / 生理生態 / 分子系統地理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
日本全域におけるCuspidothrix issatschenkoiの分子系統地理学的関係を評価することを目的とし、平成25年の6月から11月にかけ、日本全国の103カ所の湖沼でサンプリングを行ったところ、北海道、東北および関東地方の計8カ所の湖沼で本種の優占が確認できた。一方、近畿から九州地方の20カ所の湖沼でも調査を行ったが、顕微鏡観察では本種の存在が確認できなかった。また、本種の優占が確認された北海道、青森および秋田県の４カ所の湖沼から計88株、東京都内の4カ所の池沼から計30株を単離し系統培養株を確立した。平成26年度は、これらの培養株を用い分子系統解析に用いる遺伝子座の検討を行った。また、未だ調査地点数が少なかった九州地方についても現地調査を行いサンプルの採取を行った。これらのサンプルについて平成25年度に開発を行ったC. issatschenkoiに特異的な定量PCRマーカーを用い、日本における本種有毒株と無毒株の分布について定量的に評価を行った結果、C. issatschenkoiの有毒株は中国地方以西の地域では検出されなかった。本種の生育域は亜寒帯から温帯域であることが従来から指摘されていたが、日本では近畿地方から中国地方付近に分布の西限があることが明らかとなった。
C. issatschenkoiの生理生態学的特性については、本種の生育が確認された東京都内の４つの池沼を対象として平成25年度から平成26年度にかけ月1～2回の頻度で定期観測を行った。平成25年度に開発したC. issatschenkoiに特異的な定量PCRマーカーを用い、有毒株と無毒株の現存量の季節変化とともに、アナトキシンa生産遺伝子発現量の定量評価も行った。これらのデータより、アナトキシンa生産に与える環境要因について現在解析を行っている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Cuspidothrix issatschenkoiの分子系統地理学的解析を行うため、平成25年度には本種の単離株が得られていない東日本を中心に調査を行い、北海道、青森および秋田県の4カ所の湖沼から単離株を得ることが出来た。平成26年度は、これらの単離培養株を用い分子系統解析を行うとともに、平成25年度の現地調査で採取した湖水サンプルを用い、日本における本種有毒株の分布を、定量PCRマーカーを用い検証を行い、本種の分布の南限が中国地方付近にあることをDNAレベルでも明らかと出来たことは大きな成果といえる。
また、東京都内の4つの池沼を対象として１年間の定期調査を行った。これらのデータについては現在解析中であるが、今後、これまで知見が殆ど無かったC. issatschenkoiの生態および優占要因、さらに神経毒アナトキシンa生産に影響を与える環境要因についての重要な知見が得られることが期待できる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
基本的には申請時の計画通り研究を進める。平成27年度については、平成26年度からの継続と共にCuspidothrix issatschenkoiの生理生態学的特性につい研究を行う。分子系統地理学的研究については、現在、確立した系統株を用い複数の遺伝子座の塩基配列の解析を行っており、今後も解析を継続し本種のアナトキシン-a生産株と無毒株の分子系統地理学的特性について評価を行う。また、本種の生態学的研究については、これまでの103ヶ所の湖沼の現地調査で得られた本種有毒株と無毒株の定量データと水質等の環境要因のデータを用い、本種有毒株の分布拡大に対する湖沼の水環境と移入の頻度、地理的条件の影響について評価を行う。また、既に開発しているアナトキシンa生産株に特異的な定量PCRマーカーを用い、アナトキシンa生産遺伝子の発現量についての培養実験も行い、アナトキシンa生産の機能や適応的意義についても研究を行う。
|
| Causes of Carryover |
遺伝子組み換えや分子生物学的解析に用いる試薬類の購入費が予定よりも少なくなった。これらの試薬は消費期限が短いため、次年度に繰越し、上記の作業に必要な消耗品の購入費に充てることとした。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度も引き続き行う分子系統地理解析および遺伝子発現解析に用いる試薬類（消耗品）の購入に充てる。
|
