サンゴと褐虫藻との種特異的な共生関係を生みだす因子の特定

• 研究課題/領域番号: 15K14611
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 高橋 俊一 基礎生物学研究所, 環境光生物学研究部門, 准教授 (80620153)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 共生 / 種特異性 / サンゴ / 褐虫藻 / 環境適応 / サンゴ礁 / 環境保全 / 白化

研究成果の概要

渦鞭毛藻の中にはサンゴなどの海産無脊椎動物の細胞の中に共生できる種（Symbiodinium）が存在する。Symbiodiniumは遺伝的に異なる9つのグループ（Clade)に分かれ、それぞれのグループにはさらに異なるタイプが存在する。それぞれのタイプの褐虫藻は、任意のサンゴ種とのみ共生関係を結ぶことが知られているが、その種特異性を決める因子は不明であった。本研究では、細胞サイズの異なる褐虫藻種を用いて実験を行い、共生の可否は「褐虫藻の細胞サイズ」と「サンゴの許容褐虫藻サイズ」とで決まることを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Australian National University/CSIRO(Australia)
• [雑誌論文] Acceptable symbiont cell size differs among cnidarian species and may limit symbiont diversity (2017)
  • 著者名/発表者名: Elise Biquand, Nami Okubo, Yusuke Aihara, Vivien Rolland, David C Hayward, Masayuki Hatta, Jun Minagawa, Tadashi Maruyama, Shunichi Takahashi,
  • 雑誌名: ISME Journal 巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1702-1712
  • DOI: 10.1038/ismej.2017.17
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Artificial remodeling of alternative electron flow by flavodiiron proteins in Arabidopsis (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto H, Takahashi S, Badger RM, Shikanai T
  • 雑誌名: Nature Plants 巻: 2 号: 3 ページ: 16012-16012
  • DOI: 10.1038/nplants.2016.12
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Photodamage to the oxygen evolving complex of photosystem II by visible light (2015)
  • 著者名/発表者名: Zavafer A, Cheah MH, Hillier W, Chow WS, Takahashi S
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 16363-16363
  • DOI: 10.1038/srep16363
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Partially dissecting the steady-state electron fluxes in Photosystem I in wild-type and pgr5 and ndh mutants of Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kou J, Takahashi S, Fan D-Y, Badger MR, Chow WS
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 6 ページ: 758-758
  • DOI: 10.3389/fpls.2015.00758
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Novel characteristics of photodamage to PSII in a high-light-sensitive Symbiodinium phylotype (2015)
  • 著者名/発表者名: Karim W, Seidi A, Hill R, Chow WS, Minagawa J, Hidaka M, Takahashi S
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 巻: 56 号: 6 ページ: 1162-1171
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv040
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] サンゴの緑色蛍光は共生藻類“褐虫藻”を誘引する (2017)
  • 著者名/発表者名: 相原悠介 丸山慎一郎 井口亮 Andrew Baird 高橋俊一 皆川純
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] サンゴと褐虫藻の種特異性を決める要因 (2016)
  • 著者名/発表者名: Elise Biquand, 大久保奈弥, 相原悠介, Vivien Rolland, David C. Hayward, 服田昌之, 皆川純, 丸山正, 高橋俊一
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会19回大会
  • 発表場所: 沖縄タイムスビル（沖縄県那覇市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] Size-dependent symbiont specificity in cnidarian-dinoflagellate symbiosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Elise Biquand, Nami Okubo, Yusuke Aihara, Vivien Rolland, David C. Hayward, Masayuki Hatta, Jun Minagawa, Tadashi Maruyama, Shunichi Takahashi
  • 学会等名: The 13th International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis
  • 発表場所: 京都府立大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-09-10
  • 国際学会
• [学会発表] サンゴに共生する褐虫藻の光合成とその重要性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋俊一
  • 学会等名: 日本プランクトン学会シンポジウム
  • 発表場所: 東京都文京区本郷東京大学
  • 年月日: 2016-03-14
  • 招待講演
• [学会発表] サンゴの光環境適応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤弘樹、Frederic Sinniger、波利井佐紀、得津隆太郎、皆川純、酒井一彦、高橋俊一
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会
  • 発表場所: 東京都港区三田慶応大学
  • 年月日: 2015-11-28
• [学会発表] 異なる褐虫藻によりサンゴの白化感受性は変化する (2015)
  • 著者名/発表者名: 岸本真理子、得津隆太郎、相原悠介、加藤弘樹、菊池彩花、皆川純、高橋俊一
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会
  • 発表場所: 東京都港区三田慶応大学
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] 白化が褐虫藻の新規獲得を促進する (2015)
  • 著者名/発表者名: 菊池彩花、高橋俊一、大久保奈弥、皆川純
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会
  • 発表場所: 東京都港区三田慶応大学
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] サンゴの光環境適応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 相原悠介、高橋俊一、皆川純
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会
  • 発表場所: 東京都港区慶応大学
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] サイクリック電子伝達の活性化による褐虫藻の高温ストレス応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 相原悠介、高橋俊一、皆川純
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会
  • 発表場所: 東京都港区三田慶応大学
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] モデル生物（Aiptasia）を用いた白化機構の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋俊一
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会
  • 発表場所: 東京都港区三田慶応大学
  • 年月日: 2015-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] サンゴと藻類の共生関係の成立と破綻 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋俊一
  • 学会等名: 数理分子セミナー(広島大学）
  • 発表場所: 広島県東広島市広島大学
  • 年月日: 2015-11-25
  • 招待講演