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多数の藻類を細胞内共生させる原生動物における共生形態の多様性と進化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K07491
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 生物多様性・分類
研究機関長浜バイオ大学

研究代表者

保科 亮  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 助教 (40373089)

研究分担者 小倉 淳  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (60465929)
研究協力者 楠岡 泰  
洲崎 敏伸  
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード細胞内共生 / 植物化 / 藻類 / 原生動物 / 二次共生 / ゲノム進化 / 盗葉緑体 / 進化
研究成果の概要

細胞内に多数の共生藻を有する原生動物をMARPと定義づける。琵琶湖では複数のMARPが同一種の藻類を共有する。この共生藻は欧州においても同様の共有現象が報告され、MARP共生系の鍵と目される。共生藻の単離培養に成功し、新属新種として記載した。
共生のモデル生物であるミドリゾウリムシの共生藻が、単独培養時と共生時において細胞壁の厚さや化学組成が変化することが判明した。この現象は細胞内共生の可否にもかかわるものと考えられ、今後非共生種との詳細な比較が課題となる。
また、中型サイズのゲノムを高品質・低コストで決定する手法を開発した。今後様々な共生藻類のゲノムを比較研究し、MARP共生系の解明に役立てる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自己の細胞内に他者を受け入れる=細胞内共生という生物間現象は、ミトコンドリアや葉緑体に見られるように、真核生物の進化においてきわめて重要な役割を果たしてきた。また、近年の藻類の研究からは、真核光合成藻類を新たに別の真核微生物が取り込んで融合(二次共生)し、これにより多様な光合成生物が続々と誕生したことがわかってきている。淡水域では自己の細胞内に多数の球状緑色藻類を共生させる様々な原生動物がいる。しかし、それら共生緑色藻の種、共生関係の安定度、地域依存性や共生による互いのメリットの有無など、その実態は不明な点が多い。今後「植物化」へと進むのかどうかを含め、細胞内共生の実態解明に挑んでいる。

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

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Carolibrandtia nom. nov. as a replacement name for Brandtia Hoshina (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae)2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshina Ryo、Nakada Takashi
    • 雑誌名

      Phycological Research

      巻: 66 号: 1 ページ: 82-83

    • DOI

      10.1111/pre.12208

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endosymbiosis-related changes in ultrastructure and chemical composition of Chlorella variabilis (Archaeplastida, Chlorophyta) cell wall in Paramecium bursaria (Ciliophora, Oligohymenophorea)2018

    • 著者名/発表者名
      Rina Higuchi, Chihong Song, Ryo Hoshina and ToshinobuSuzaki
    • 雑誌名

      Eur. J. Protistol.

      巻: 66 ページ: 149-155

    • DOI

      10.1016/j.ejop.2018.09.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] De novo assembly of middle-sized genome using MinION and Illumina sequencers2018

    • 著者名/発表者名
      Minei Ryuhei、Hoshina Ryo、Ogura Atsushi
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 19 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12864-018-5067-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brandtia ciliaticola gen. et sp. nov. (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae) a common symbiotic green coccoid among various ciliate species2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hoshina, Mayumi Kobayashi, Toshinobu Suzaki, Yasushi Kusuoka
    • 雑誌名

      Phycol. Res.

      巻: 66 号: 1 ページ: 76-81

    • DOI

      10.1111/pre.12194

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 共生できなくなった偏性共生クロレラChlorella variabilis変異株のオミクスアプローチによる共生メカニズム解明2019

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 保科 亮, 藍川晋平, 洲崎 敏伸, 小倉淳
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ミドリゾウリムシ共生クロレラのゲノム・トランスクリプトーム解析から明らかになった大規模な遺伝子増加と共生の関連性2018

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 保科 亮, 洲崎 敏伸, 小倉淳
    • 学会等名
      日本原生生物学会第51回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 繊毛虫に共有される共生藻Carolibrandtia ciliaticolaの特性2018

    • 著者名/発表者名
      保科 亮, 柴田 あいか, 河地 正伸
    • 学会等名
      日本共生生物学会第2回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ミドリゾウリムシ共生クロレラのゲノム・トランスクリプトーム解析から明らかになった細胞内二次共生初期におけるゲノムの変化2018

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 保科 亮, 洲崎 敏伸, 小倉淳
    • 学会等名
      日本共生生物学会第2回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非共生クロレラから発見された共生クロレラ特異的巨大ウイルス全ゲノム挿入2018

    • 著者名/発表者名
      村瀬 佳乃, 嶺井 隆平, 保科 亮, 小倉 淳
    • 学会等名
      日本共生生物学会第2回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 繊毛虫ロクソデスから得られた共生藻株について2017

    • 著者名/発表者名
      保科 亮, 早川昌志, 洲崎敏伸
    • 学会等名
      日本藻類学会第41回大会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス(高知県高知市)
    • 年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] クロレラ:分類、生態、ゲノム、進化...2017

    • 著者名/発表者名
      保科 亮
    • 学会等名
      日本藻類学会第41回大会ワークショップ
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス(高知県高知市)
    • 年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] De novo endosymbiotic green algae genome assembly Nanopore MinION2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuhei Minei, Ryo Hoshina, Atsushi Ogura
    • 学会等名
      The International Conference on Genome Science: from Basic Research to Applications, HanoiThe International Conference on Genome Science: from Basic Research to Applications, Hanoi
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evolutionary genomics change of symbiont in relation to giant virus2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hoshina, Ryuhei Minei, Atsushi Ogura
    • 学会等名
      The International Conference on Genome Science: from Basic Research to Applications, Hanoi
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Genomic changes of symbiont for the multi-algae retaining protists2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ogura, Yuki Akizuki, Ryuhei Minei, Ryo Hoshina
    • 学会等名
      VI Euro Evo Devo, Uppsala, Sweden
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on Pelagovasicola-like ciliate with sequestered diatom chloroplasts2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hoshina, Mayumi Kobayashi, Toshinabu Suzaki, Yasushi Kusuoka
    • 学会等名
      XV International Congress of Protistology, Prague
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chlorb’ (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae) a common symbiotic green coccoid of various ciliate species2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hoshina, Mayumi Kobayashi, Toshinabu Suzaki, Yasushi Kusuoka
    • 学会等名
      VIII Asian Pacific Phycological Forum, Kuala Lumpur
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クロレラ共生種・自由生活種、そして巨大ウイルスウイルスのゲノム比較から迫るゲノム共進化とウイルス抵抗性2017

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 秋月 祐輝, 植田 侑希, 保科 亮, 小倉 淳
    • 学会等名
      NGS現場の会第5回研究会 仙台
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Nanopore MiniONで共生クロレラのゲノムを決めてみました! ―サンガーシーケンサーで決定されたゲノムにMiniONは勝てるのか?2017

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 保科 亮, 小倉 淳
    • 学会等名
      生命情報科学若手の会第9回大会 蒲郡
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ロングリードNGS MinIONを用いた中型ゲノムパイプラインの構築 ~共生藻類Chlorella variabilisのゲノム決定をとおして~2017

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 保科 亮, 小倉 淳
    • 学会等名
      日本分子生物学会第40回大会 神戸
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] クロレラゲノムに挿入された巨大ウイルスPBCV-1の化石ゲノムの考察2017

    • 著者名/発表者名
      村瀬 佳乃, 福本 龍馬, 嶺井 隆平, 保科 亮, 小倉 淳
    • 学会等名
      日本分子生物学会第40回大会 神戸
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 朽木付着菌の分泌するセルラーゼ: 種の同定とセルラーゼの分離2016

    • 著者名/発表者名
      河上 悠太郎, 濱田 貴司, 保科 亮, 宇佐美 昭二, 池村 淑道, 三輪 正直, 西 義介
    • 学会等名
      日本分子生物学会第39回大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] クロレラ共生種・自由生活種、そして巨大ウイルスウイルスのゲノム比較から迫るゲノム共進化とウイルス抵抗性獲得機構2016

    • 著者名/発表者名
      嶺井 隆平, 秋月 祐輝, 植田 侑希, 保科 亮, 小倉 淳
    • 学会等名
      日本分子生物学会第39回大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Genomic changes of symbiont for the multi-algae retaining protists2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ogura, Yuki Akizuki, Ryuhei Minei, Ryo Hoshina
    • 学会等名
      VI Euro Evo Devo,
    • 発表場所
      Uppsala, Sweden
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ocher-colored granules in the ciliate Cyclotrichium sp. are evidently diatom chloroplasts2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hoshina, Toshinobu Suzaki, Yasushi Kusuoka
    • 学会等名
      Annual meeting International Society of Protistologists/21st International Society for Evolutionary Protistology
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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