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刺胞動物と緑藻との共生の起源・共進化過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K07465
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 進化生物学
研究機関九州大学

研究代表者

小早川 義尚  九州大学, 基幹教育院, 教授 (20153588)

研究分担者 舘田 英典  九州大学, 理学研究院, 教授 (70216985)
楠見 淳子  九州大学, 比較社会文化研究院, 准教授 (20510522)
研究協力者 御代川 涼  
金谷 啓之  
津田 卓也  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードsymbiosis / cnidaria / green algae / Hydra / Chlorella / Chlorococcum / horizontal transmission / ヒドラ / 緑藻 / クロロコッカム / 共生 / 水平伝播 / トランスクリプトーム解析 / 形質比較 / 宿主/共生体の関係特異性 / 水平伝搬 / トランスクリプトームの比較 / 形質変化 / 共進化
研究成果の概要

1億年以上前からクロレラと安定的な共生をしているグリーンヒドラの異なる系統の間でクロレラを交換する実験を行った。そして、クロレラの交換による宿主ヒドラの形質及び遺伝子発現パターンの変化を解析することにより、宿主/symbiont の組み合わせの特異性を明らかにした。
また、日本からだけクロロコッカムと共生初期の状態にあるヒドラ(J10系統)が知られている。私達はその共生クロロコッカムがJ10系統のヒドラかr抜け出して他のヒドラに水平伝播し、特定の系統では安定的な共生関係を作ることを明らかにした。そして、クロロコッカムの共生によって新しい宿主のヒドラの形質や遺伝子発現に観られる変化を解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グリーンヒドラとクロレラの共生関係は、緑藻と刺胞動物の共生のモデル系として古くから研究されてきていた。その起源の古さから、宿主のヒドラと共生クロレラの共進化や宿主/共生体の組み合わせ特異性が推測される。本研究において、共生クロレラを入れ換える実験系を確立し、解析を進めたことは共生の研究を一段階進めたという意義がある。
また、日本特産のクロロコッカムと共生の初期状態にあるヒドラ(J10系統)を用いて共生体の水平伝播が起こることを明らかにし、緑藻と共生をしていなかったヒドラが新しくクロロコッカムを共生させるときの形質と遺伝子発現の変化を解析したことは、共生の初期状態の研究の先駆けとなる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Horizontal Transmission of Symbiotic Green Algae Between Hydra Strains2018

    • 著者名/発表者名
      Miyokawa R., Tsuda T., Kanaya H. J., Kusumi J., Tachida H., and Kobayakawa Y.
    • 雑誌名

      Biol. Bull.

      巻: 235 号: 2 ページ: 113-122

    • DOI

      10.1086/703774

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] グリーンヒドラとクロレラの共生関係の特異性について2018

    • 著者名/発表者名
      御代川涼、戸川 優弥子、 山口淳也、 楠見淳子、小早川義尚
    • 学会等名
      第20回日本進化学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒドラにおける共生クロロコッカムの水平伝播と遺伝子発現変動解析2018

    • 著者名/発表者名
      御代川涼、津田卓也、金谷啓之、楠見淳子、舘田英典、小早川義尚
    • 学会等名
      日本動物学会第 89 回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 共生緑藻 (Chlorococcum sp.) のヒドラポリプ間での水平伝播2017

    • 著者名/発表者名
      御代川涼・津田卓也・金谷啓之・楠見淳子・舘田英典・小早川義尚
    • 学会等名
      日本動物学会九州支部第70回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] クロロコッカムとヒドラの水平伝播での共生関係構築における遺伝子発現変動解析2017

    • 著者名/発表者名
      御代川涼・津田卓也・ 楠見淳子・舘田英典・小早川義尚
    • 学会等名
      日本遺伝学会第89回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] グリーンヒドラ-共生緑藻の組み合わせの特異性について2016

    • 著者名/発表者名
      戸川優弥子、山口淳也、小早川義尚
    • 学会等名
      日本動物学会九州地区大会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Algal and Cyanobacteria Symbiosis (9章 SYMBIOSIS BETWEEN GREEN ALGAE AND HYDRA)2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Kobayakawa
    • 総ページ数
      23
    • 出版者
      World Scientific
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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