| Project/Area Number |
22K20644
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
Horinouchi Yusuke 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 特任助教 (10962714)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 生活環 / アオサ藻綱 / 世代交代 / 胞子体 / 進化 / 表現型多型 / 緑藻 / 発生多型 / 進化的起源 |
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| Outline of Research at the Start |
多くの植物は胞子体と呼ばれる複相(2N)の接合子から発生する多細胞の体を持つ。植物の祖先は、単相(1N)の胞子が発生した多細胞の体である配偶体が主要な体だと考えられている。近年、胞子体の進化的起源として、配偶体の多細胞発生を司る遺伝子系が複相世代に流用され胞子体が獲得されたという仮説が着目されている。本課題では、祖先的な緑藻エゾヒトエグサで発見した接合子の発生多型を詳しく調べ、遺伝子系流用により胞子体が獲得された証拠の獲得を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In many plants, the diploid multicellular body is called sporophytes. Sporophytes may have evolved from an ancestral alga with a unicellular diploid and multicellular haploid phase but its mechanism is largely unknown. In this project, I performed cultural experiments, ploidy analyses, and morphological comparisons to investigate a unique intraspecific variation found in an ancestral-like alga Monostroma angicava, where zygotes develop into both unicellular diploids and sporophytes. The results suggest that sporophytes are emerged by co-opting the gametophyte developmental program to the diploid phase. This study suggests the importance of developmental variation in early evolution of novel multicellular sporophytes.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
植物は胞子体世代の獲得により多様化し、複雑性を進化させてきた。胞子体が配偶体の発生プログラムを流用して獲得されたという仮説は近年着目されているが、それが実際に生じるのか、どのように生じるのかをについて説得力のある証拠は乏しい。本研究成果は胞子体が発生多型として、配偶体の発生プログラムを大規模に流用して獲得された可能性を示唆し、祖先藻類で複相の単細胞から多細胞体制への遷移が生じた有り得うべき機構について知見をもたらす。
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