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珪藻姉妹群パルマ藻と原始型中心珪藻の比較生物学による珪藻の起源・繁栄機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H03724
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物多様性・分類
研究機関国立研究開発法人水産研究・教育機構

研究代表者

桑田 晃  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), 主幹研究員 (40371794)

研究分担者 沢田 健  北海道大学, 理学研究院, 教授 (20333594)
吉川 伸哉  福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (20405070)
一宮 睦雄  熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (30601918)
緒方 博之  京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
中村 洋路  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水研機構(横浜), 主任研究員 (90463182)
佐藤 直樹  東京大学, 大学院総合文化研究科, 名誉教授 (40154075)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード藻類 / 進化 / 珪藻 / ゲノム / パルマ藻 / プランクトン / 海洋生物学 / 植物プランクトン
研究成果の概要

珪藻は微細藻類ながら熱帯雨林と同等の炭酸固定を行い、海洋で最も多様かつ重要な一次生産 者である。だが珪藻の起源ならびに繁栄に到った過程は依然として不明である。近年我々は、珪 藻同様シリカの殻を持つが培養不能であったパルマ藻の培養系構築に世界で初めて成功し、両者 が共通祖先を持つきわめて近縁な生物グループであることを明らかにした。本研究では、珪藻の 進化と繁栄の鍵を握るパルマ藻と原始的かつ全球的に卓越する中心珪藻を対象にゲノミクス・生 理生態学・生物地球化学的解析を実施し、両藻間の詳細な比較により、珪藻の出現から現在の繁栄に到った進化過程の解明を進めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、珪藻と共通祖先を持つパルマ藻と珪藻類の生物学的理解が深まり、得られた生物情報を相互比較することにより、珪藻類を内側と外側から解析することが初めて可能となり、珪藻の繁栄機構と進化過程の理解に大きな前進をもたらすことが期待できる。また、本研究は、生態学・分子生理学・藻類学・ゲノミクス・生物地球化学分野の様々なエキスパートが一つに集まり、最新の技術を駆使し多面的かつ統合的に解析するという点が大きな特徴であり、このようなかたちの共同研究は今後,新しい研究分野の想起・発展を促すことが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 7件)

  • [国際共同研究] 海洋科学研究所(CSIC)(スペイン)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] スペイン海洋科学研究所 (CSIC)(スペイン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ロスコフ生物研究所(CNRS)(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ヨーテボリ大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] スペイン海洋科学研究所 (CSIC)(スペイン)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ロスコフ生物研究所(CNRS)(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Draft Whole-Genome Sequence of Triparma laevis f. inornata (Parmales, Bolidophyceae), Isolated from the Oyashio Region, Western North Pacific Ocean2020

    • 著者名/発表者名
      Kuwata Akira、Saitoh Kenji、Nakamura Yoji、Ichinomiya Mutsuo、Sato Naoki
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 9 号: 33

    • DOI

      10.1128/mra.00367-20

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New clade of silicified bolidophytes that belong to Triparma (Bolidophyceae, Stramenopiles).2020

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K., Sato, S., Yamazaki, M., Yoshikawa, S., Kuwata, A., & Ichinomiya, M.
    • 雑誌名

      Phycological Research

      巻: 68 号: 2 ページ: 178-182

    • DOI

      10.1111/pre.12413

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parmales abundance and species composition in the waters surrounding Hokkaido, North Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Mutsuo Ichinomiya, Kazumasa Yamada, Yoshizumi Nakagawa, Yasuto Nishino, Hiromi Kasai, Akira Kuwata
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 18 ページ: 130-136

    • DOI

      10.1016/j.polar.2018.08.001

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of Coastal Oyashio water on massive spring diatom blooms in the Oyashio area of the North Pacific Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Kuroda H., Toya Y., Watanabe T., Nishioka J., Hasegawa D., Taniuchi Y., Kuwata A.
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 175 ページ: 328-344

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2019.05.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depth-dependent transcriptomic response of diatoms during spring bloom in the western subarctic Pacific Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Shigekatsu、Kataoka Takafumi、Watanabe Tsuyoshi、Yamaguchi Haruyo、Kuwata Akira、Kawachi Masanobu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-019-51150-8

    • 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] Bolidophyceae, a Sister Picoplanktonic Group of Diatoms ? A Review2018

    • 著者名/発表者名
      Kuwata Akira、Yamada Kazumasa、Ichinomiya Mutsuo、Yoshikawa Shinya、Tragin Margot、Vaulot Daniel、Lopes dos Santos Adriana
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 5 ページ: 1-17

    • DOI

      10.3389/fmars.2018.00370

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 培養株確立によって明らかとなってきた未知の藻類:パルマ藻2017

    • 著者名/発表者名
      一宮睦雄、桑田 晃
    • 雑誌名

      藻類: Jpn. J. Phycol.

      巻: 65 ページ: 153-158

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シリカ被殻を持つ真核藻類:パルマ藻・珪藻の比較ゲノム解析2021

    • 著者名/発表者名
      伴広輝、桑田晃、中村 洋路、佐藤晋也、吉川伸哉、山田和正、一宮睦雄、緒方博之
    • 学会等名
      日本藻類学会第45回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The genome biology of Parmales(Bolidophyceae), a sister group of diatomsThe genome biology of Parmales(Bolidophyceae), a sister group of diatoms2021

    • 著者名/発表者名
      伴広輝、佐藤晋也、吉川伸哉、山田和正、中村 洋路、一宮睦雄、遠藤寿、Romain Blanc-Mathieu、桑田晃、緒方博之
    • 学会等名
      Molecular life of diatoms 6
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規に分離されたパルマ藻Tetraparma属の分子系統解析2020

    • 著者名/発表者名
      新川裕大、山田和正、吉川伸哉、桑田 晃、一宮睦雄、佐藤晋也
    • 学会等名
      日本植物学会 第84回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] パルマ藻と未記載藻スケールパルマ藻の微細構造学的比較2020

    • 著者名/発表者名
      山田和正、佐藤晋也、吉川伸哉、桑田 晃、一宮睦雄
    • 学会等名
      2020年日本プランクトン学会・ 日本ベントス学会 合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 珪藻の進化・繁栄の謎を握る未知の藻類:パルマ藻のゲノム解析2020

    • 著者名/発表者名
      桑田 晃、中村 洋路、斉藤 憲治、伴広輝、緒方博之、佐藤晋也、吉川伸哉、一宮睦雄
    • 学会等名
      日本藻類学会第44回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新規に分離された珪質型ボリド藻Tetraparma属3種の分子系統解析2020

    • 著者名/発表者名
      新川裕大、山田和正、吉川伸哉、桑田 晃、一宮睦雄、佐藤晋也
    • 学会等名
      日本藻類学会第44回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パルマ藻のゲノム解析2019

    • 著者名/発表者名
      桑田 晃
    • 学会等名
      第6回分子珪藻研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Biology of a picoeukaryotic phytoplankton, Parmales(Bolidophyceae), a sister group of diatoms.2019

    • 著者名/発表者名
      桑田 晃
    • 学会等名
      In dialogue with diatoms: Anna Godhe Memorial Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Parmales abundance and species composition in the waters surrounding Hokkaido, North Japan2019

    • 著者名/発表者名
      一宮睦雄、山田和正、中川至純、西野康人、葛西 広海、桑田 晃
    • 学会等名
      4th Asian Marine Biology Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 親潮域におけるパルマ藻群集の季節変動2019

    • 著者名/発表者名
      一宮睦雄、山田和正、谷内由貴子、黒田 寛、葛西広海、田中雄大、長谷川大介、岡崎雄二、桑田 晃
    • 学会等名
      2019 年日本ベントス学会日本プランクトン学会合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パルマ藻・珪藻の祖先的形質の解明に向けた比較ゲノム解析2019

    • 著者名/発表者名
      伴 広輝、Blanc-Mathieu Romain、桑田 晃、佐藤晋也、吉川伸哉、一宮睦雄、緒方博之
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第33回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Looking for ancestral genomic features in Parmales algae: the sister group of diatoms.2019

    • 著者名/発表者名
      伴 広輝、Blanc-Mathieu Romain、桑田 晃、佐藤晋也、吉川伸哉、一宮睦雄、緒方博之
    • 学会等名
      19th Annual International Workshop on Bioinformatics and Systems Biology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Biology of a picoeukaryotic phytoplankton, Parmales(Bolidophyceae), a sister group of diatoms2017

    • 著者名/発表者名
      桑田 晃、一宮睦雄、吉川伸哉、山田和正、河地正伸、Mary-Helene noel、斉藤 憲治、中村 洋路、沢田健、Adriana Lopes dos Santos、Daniel Vaulot
    • 学会等名
      The IVth International Conference "Molecular Life of Diatoms"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 親潮域における春季珪藻ブルームのメタトランスクリプトーム解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木重勝、片岡剛文、渡辺 剛、桑田 晃、山口晴代、河地正伸
    • 学会等名
      第2回環境微生物系学会合同大会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Morphological and transcriptome analysis in cell wall formation of Triparma laevis2017

    • 著者名/発表者名
      吉川伸哉、佐藤晋也、山崎誠司、山田和正、一宮睦雄、斉藤 憲治、中村 洋路、佐藤直樹、桑田 晃
    • 学会等名
      The IVth International Conference "Molecular Life of Diatoms"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パルマ藻Triparma laevisの細胞壁形成機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉川伸哉,佐藤晋也,山崎誠司 ,一柳紀凛,山田和正,一宮睦雄,斉藤 憲治,中村 洋路,佐藤直樹,桑田 晃
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規培養株の確立により示されたパルマ藻の系統的多様性2017

    • 著者名/発表者名
      山田和正,山﨑誠司,佐藤晋也,吉川伸哉,桑田 晃,一宮睦雄
    • 学会等名
      2017年 日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Discovery of a silicified scaly bolidophyte, the novel lineage matching with the hypothetical ancestor of diatoms2017

    • 著者名/発表者名
      山田和正、山崎誠、佐藤晋也、吉川伸哉、桑田 晃、一宮睦雄
    • 学会等名
      第11回国際藻類学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 珪藻の進化・繁栄の謎を握る未知の藻類:パルマ藻の多様性と全球分布2017

    • 著者名/発表者名
      桑田 晃、一宮睦雄、吉川伸哉、Daniel Vaulot、Adriana Lopes dos Santos
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Biology of a picoeukaryotic phytoplankton, Parmales, a sister group of diatoms2017

    • 著者名/発表者名
      桑田 晃
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パルマ藻培養試料の加熱実験によるステロイドバイオ マーカーの続成変化の検討2017

    • 著者名/発表者名
      沢田健、 阿部涼平、加納千紗都、吉川伸哉、 桑田 晃
    • 学会等名
      2017年度日本地球化学会第64回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パルマ藻の殻形成についての研究2017

    • 著者名/発表者名
      吉川伸哉、 山田和正、 桂大貴、一宮睦雄、 桑田 晃、 佐藤晋也
    • 学会等名
      珪藻学会第37回研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パルマ藻オルガネラゲノムの構造進化2017

    • 著者名/発表者名
      濱口拓朗、中村憲章、一宮睦雄、桑田晃、吉川伸哉、 佐藤晋也
    • 学会等名
      珪藻学会第37回研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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