研究課題
挑戦的研究(萌芽)
本研究では、２種のホシミドロ目藻類を用いて、細胞分化、細胞増殖に関わるリガンド・RLKペアの特定を行うことを通して、陸上植物へと進化する上で重要な役割を示した細胞間コミュニケーションの実体に迫ることを目的とする。リガンド・RLKペアの機能解析を進め、陸上植物で見られる機能分化した多細胞体制の維持と制御が、どのようなリガンドとRLKによってもたらされたのかについて、糸口を探る。
本研究は、陸上植物にもっとも近縁な接合藻類に注目し、植物の多細胞化と陸上進出に必須であった細胞間コミュニケーションの端緒を明らかにすることを目的としている。そのため、ヒメミカヅキモ、アオミドロを用いて、特にRLK遺伝子に注目した研究を進めている。今年度は、ヒメミカヅキモ、アオミドロのゲノム情報の整備が不完全であったことを踏まえて、PacBio HiFiによるlong read dataを用いたゲノムアセンブリを中心に進めた。糸状性のアオミドロSpirogyra parvulaについては、HiFiリードのアセンブル、Hi-C scaffoldingにより20本のscaffoldを特定した。またその合計長は、56.93 Mb, N50は2.76 Mbとなった。また、ヒメミカヅキモについては、HiFiリードのアセンブルによりNIES-67株で1549本、NIES-68株で1558本にまでcontig数が減少したが、依然としてアセンブルに難航した。用いたクローン系統株が長年の系統保存の間に変異を蓄積してしまい、おそらくすでにクローン株とは呼べない状況にまでなってしまっていることが示唆された。アオミドロについて、遺伝子機能の解析を行うための形質転換系確立を目指しており、プロトプラスト化させた後、糸状性個体にまで再分化させる方法を検討した。その結果、プロトプラスト化には、試した4種のセルラーゼのうち、1つだけが有効であり、その後、適切な回復条件にて、糸状性個体の再分化が起こることを見出した。
2: おおむね順調に進展している
アオミドロについてはゲノム解読も進み、形質転換系確立のハードルとなるプロトプラストからの再分化系に目処が立ち、想定以上に順調である。ヒメミカヅキモについては、ゲノム解読がなかなか改善せず、遺伝子機能の解析を行うための基盤整備の上で、なお一層の注力が必要である。総合して、概ね順調に進展していると判断した。
アオミドロについては、プロトプラストにしたのち、外来遺伝子を導入する形質転換方法を検討する。また、ヒメミカヅキモについては、系統株のクローン化からやり直し、十分に繋がったゲノム情報をまず得る。さらに、アオミドロおよびヒメミカヅキモのゲノム中に含まれるRLK遺伝子の比較を行い、ヒメミカヅキモにおいて機能喪失もしくは欠落している遺伝子を特定し、機能解析に取り組む。
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すべて 国際共同研究 (1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 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)
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