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渦鞭毛藻における光合成色素の多様性と光条件に対する適応進化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J00322
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物多様性・分類
研究機関北海道大学

研究代表者

山田 規子  北海道大学, 低温科学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,170千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード渦鞭毛藻 / 色素 / 細胞内共生 / 葉緑体 / 珪藻 / ベントス / 系統分類 / 多様性 / 進化 / 共同研究 / 国際研究者交流
研究実績の概要

渦鞭毛藻は水圏に生息する真核性の光合成生物である。その葉緑体は、複数の微細藻類に由来することが知られ、これまでに紅藻、ハプト藻、珪藻、緑藻を起源とする葉緑体が確認されている。
申請者は新種の渦鞭毛藻(Yamada et al. 2013)から、光合成生物から報告例がなかった色素cPPB-aE(Yamada et al. 2014)を検出した。この渦鞭毛藻が砂地にすむベントス性だったことから申請者は、生息地と生活形態(プランクトン/ベントス)が色素の生成に影響を与えているのではないかと推測し、世界各地から採取した40種の渦鞭毛藻を用いて生化学的、分子系統的な解析を行った。
本研究は大きく2つの成果にわかれる。採取した渦鞭毛藻は2つの葉緑体タイプ(紅藻、珪藻)と3つの生態型(海表面に浮遊するプランクトン、タイドプールに生息するベントス、砂地に生息するベントス)に分けられる。1つ目の研究では、これらの株について色素分析をし、さらに葉緑体タイプ別にクラスター解析を行った。その結果、砂地性のベントス性渦鞭毛藻だけがもつ色素が紅藻タイプで12種、珪藻タイプで16種検出され、渦鞭毛藻が生態型に応答して色素を生成していることを明らかとなった(Yamada et al. 2015)。また砂地にすむ渦鞭毛藻特異的な色素のいくつかは新規色素Mytiloxanthin a-acetateとその光学異性体であることがわかった。
2つ目の成果として申請者は、珪藻タイプの葉緑体が4属9種もの珪藻に由来すること、渦鞭毛藻の生態型ごとに共生珪藻が異なっていることを明らかにし、Dinotomが生態型ごとに共生珪藻を別の珪藻に入れ替えていることを示した。また、本研究で用いたDinotom 6種のうち3種は新種であると判断された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] National Research Foundation(南アフリカ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Pigment compositions are linked to the habitat types in dinoflagellates2015

    • 著者名/発表者名
      Norico Yamada, Ayumi Tanaka, Takeo Horugichi
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 128 号: 6 ページ: 923-932

    • DOI

      10.1007/s10265-015-0745-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] かたち、葉緑体、色素合成 単細胞生物の進化を考える2014

    • 著者名/発表者名
      山田規子
    • 学会等名
      平成26年度 北海道植物学会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-12-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 渦鞭毛藻の多様性ー分類・共生珪藻・光合成色素2014

    • 著者名/発表者名
      山田規子
    • 学会等名
      東京大学・お茶の水女子大学・日本女子大学合同セミナー
    • 発表場所
      お茶の水女子大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diatom-derived chloroplasts in dinoflagellates originate from eight different free-living diatoms2014

    • 著者名/発表者名
      Norico Yamada
    • 学会等名
      Protist 2014
    • 発表場所
      Banff, Canada
    • 年月日
      2014-08-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 渦鞭毛藻における珪藻由来の葉緑体は8種類の珪藻からなる2014

    • 著者名/発表者名
      山田規子
    • 学会等名
      第3回マトリョーシカ型生物学研究会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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