性フェロモンの分子進化による、生殖隔離・種分化の実証

• 研究課題/領域番号: 23770093
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物多様性・分類
• 研究機関: 日本女子大学
• 研究代表者: 土金 勇樹 日本女子大学, 理学部, 助教 (20434152)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 生殖隔離 / 種分化 / 性フェロモン / ミカヅキモ / 藻類 / ヘテロタリズム / 有性生殖

研究成果の概要

接合藻ヒメミカヅキモには、Plus型、Minus型と呼ばれる異性細胞間で有性生殖を行うヘテロタリック株が存在している。本種には、互いに生殖隔離した集団である交配群(生物学的種)が存在する。これらの生殖隔離機構を解析することで、種分化機構の解明が期待される。交配群IEと本研究により発見された新規交配群Gに注目し、隔離の状況を明らかにした。また、交配群IEの全ゲノム解析と、両交配群におけるRNA-seq解析を行なった。これにより、部分的な生殖隔離を示す交配群IIAとIIBにおける性フェロモンの多様性との共通項が見出され、生殖隔離機構の共通性が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] A Receptor-like Kinase, Related to Cell Wall Sensor of Higher Plants, is required for Sexual Reproduction in the Unicellular Charophycean Alga, Closterium peracerosum-strigosum-littorale Complex (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirano, Naoko; Marukawa, Yuka; Abe, Jun; Hashiba, Sayuri; Ichikawa, Machiko; Tanabe, Yoichi; Ito, Motomi; Nishii, Ichiro; Tsuchikane, Yuki; Sekimoto, Hiroyuki
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Detailed analyses on the parthenospore formation in Closterium moniliferum (Zygnematophyceae, Charophyta). (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tsuchikane, Ayaka Nakai, and Hiroyuki Sekimoto
  • 雑誌名: Phycologia. 巻: 53 号: 6 ページ: 571-578
  • DOI: 10.2216/14-35r1.1
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 藻類における生殖様式の多様性と進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹
  • 雑誌名: 分類:BUNRUI 巻: 13 ページ: 77-84
• [雑誌論文] New insights into the regulation of sexual reproduction in Closterium (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Sekimoto, Jun Abe, and Yuki Tsuchikane
  • 雑誌名: The International Review of Cell and Molecular Biology 巻: 297 ページ: 309-338
• [雑誌論文] Zygospore formation between homothallic and heterothallic strains of Closterium. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuchikane, Y., Tsuchiya, M., Hindák, F., Nozaki, H., Sekimoto, H.
  • 雑誌名: Sex Plant Reprod. 巻: 25 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1007/s00497-011-0174-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] StableNuclear Transformation of Closteriumperacerosum-strigosum-littoralecomplex. (2011)
  • 著者名/発表者名: Abe, J., Hori, S., Tsuchikane, Y., Kitao, N.,Kato, M. & Sekimoto, H.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 52 号: 9 ページ: 1676-1685
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr103
  • 査読あり
• [学会発表] シャジクモ藻類ヒメミカヅキモの有性生殖制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関本 弘之・平野 直子・大槻 涼・ 川井 絢子・土金 勇樹・西山 智明・阿 部 淳
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学（神奈川県川崎市）
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [学会発表] ヒメミカヅキモの－型細胞ゲノム特異的遺伝子CpMinus1の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小宮あゆみ、阿部淳、川井絢子、鈴木穣、豊田敦、藤山秋佐夫、大槻涼、土金勇樹、西山智明、関本弘之
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学（神奈川県川崎市）
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [学会発表] ヒメミカヅキモの性フェロモンと結合するファシクリンIタンパク質の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市原健介、滝口若菜、原真由美、土金勇樹、阿部淳、関本弘之
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学（神奈川県川崎市）
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-15
• [学会発表] 接合藻ミカヅキモの種生物学的研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹
  • 学会等名: 日本藻類学会第38回大会
  • 発表場所: 東邦大学（船橋）
  • 招待講演
• [学会発表] 接合藻の生殖様式とその進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹
  • 学会等名: 第3回微細藻類研究会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 招待講演
• [学会発表] A receptor-like kinase responsible for the progress of sexual reproduction of a charophycean alga, Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Sekimoto, H., Hirano, N., Marukawa, Y., Abe, J., Tsuchikane, Y.
  • 学会等名: 10th International phycological congress
  • 発表場所: (Florida USA
• [学会発表] Characterization of a conjugation processes in homothallic Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuchikane, Y., Sekimoto, H.
  • 学会等名: 10th International phycological congress
  • 発表場所: (Florida USA
• [学会発表] 接合藻ジュズミカヅキモ（Closterium moniliferum）における単為胞子形成機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹、関本弘之
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
• [学会発表] 同型配偶子接合を行うヒメミカヅキモの接合過程における性特異的な挙動の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中優希、関本弘之、土金勇樹
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
• [学会発表] 藻類を用いた種分化研究；性フェロモンによる生殖隔離機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹
  • 学会等名: 第6回日本進化原生生物学研究会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] ヒメミカヅキモの有性 生殖に関わる受容体型 キナーゼ CpRLK1 の 生理機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野 直子・土金 勇樹・ 丸川 祐佳・阿部 淳・ 関本 弘之
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
• [学会発表] シャジクモ藻類ヒメミカヅキモの有性生殖制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関本 弘之・平野 直子・大槻 涼・ 川井 絢子・土金 勇樹・西山 智明・阿 部 淳
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
• [学会発表] 藻類を用いた種分化研究；性フェロモンによる生殖隔離と生殖様式の進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹
  • 学会等名: 日本植物分類学会第12回大会、学会奨励賞受賞記念講演
  • 発表場所: 千葉
  • 招待講演
• [学会発表] 生殖隔離に関わる性フェロモンのゲノムレベルでの特徴 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹・西山智明・関本 弘之
  • 学会等名: 日本藻類学会第37回大会
  • 発表場所: 山梨
• [学会発表] Sexual recognition between homothallic and heterothallic strains of Closterium (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuchikane, Y., and Sekimoto, H.
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] A novel receptor-like protein kinase, CpRLK1, involved in the sexual reproduction of a unicellular charophycean alga, Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex (2012)
  • 著者名/発表者名: Hrano N., Marukawa Y., Hashiba S., Tsuchikane Y., Abe J., and Sekimoto H.
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] フィールドで知るミカヅキモの不思議 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土金 勇樹
  • 学会等名: 平成24年度海外学術調査フォーラム
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Intercellular communication in sexual reproduction of a unicellular charophycean alga, Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex (2012)
  • 著者名/発表者名: SekimotoH., Hirano N., Marukawa Y., Tsuchikane Y., Abe J
  • 学会等名: International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] 藻類を用いた有性生殖の解析 ~ホモタリズムの姉妹接合~ (2012)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹
  • 学会等名: 第45回日本原生動物学会大会、若手の会ワークショップ
  • 発表場所: 姫路
  • 招待講演
• [学会発表] 接合藻ミカヅキモ (Closterium moniliferum) における単為胞子形成株の生理学的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹・中井彩香・関本弘之
  • 学会等名: 日本藻類学会第36回大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 同型配偶子接合を行うヒメミカヅキモの接合過程を追う (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中優希・ 土金勇樹・関本弘之
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 姫路
• [学会発表] ヒメミカヅキモの有性生殖に関わる受容体型タンパク質キナーゼCpRLK1の特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野直子・橋場彩有里・土金勇樹・阿部淳・関本弘之
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 姫路
• [学会発表] ヒメミカヅキモの性フェロモンPR-IP Inducer結合分子の特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 関本弘之・滝口若菜・原真由美・高橋紗也香・土金勇樹・阿部淳
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 姫路
• [学会発表] 接合藻ヒメミカヅキモにおける生殖隔離に関わる性フェロモンの進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹・西山智明・関本 弘之
  • 学会等名: 日本植物学会第76回大会
  • 発表場所: 姫路
• [学会発表] 次世代シーケンサーデータのde novoアセンブリー解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西山智明、阿部 淳、土金勇樹、坂山英俊、 関本弘之
  • 学会等名: 日本植物生理学会(招待講演)
  • 発表場所: 京都産業大学（京都府）
• [学会発表] 単細胞接合藻類ヒメミカヅキモの性フェロモンPR-IP Inducer結合分子の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関本弘之、原真由美、高橋紗也香、山田紗也佳、宮城絢乃、土金勇樹、阿部淳
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] 接合藻タテブエ(Penium margaritaceum)のホモタリック株における接合過程の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹、関本弘之
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] 単細胞シャジクモ藻ヒメミカヅキモから見た植物アクアポリンファミリーの進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿部 淳、瀧 薫、西山 智明、土金 勇樹、関本 弘之
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] ヒメミカヅキモの有性生殖関連タンパク質CpRLK1の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平野直子、丸川祐佳、橋場彩有里、土金勇樹、阿部淳、関本弘之
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] Characterization of a novel receptor-like protein kinase, CpRLK1, involved in the sexual reproduction of a unicellular charophycean alga, Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex.
  • 著者名/発表者名: Hirano, N., Marukawa, Y., Hashiba, S., Tsuchikane, Y., Abe, J., Sekimoto, H.
  • 学会等名: The 6th Asian Pacific Phycological Forum
  • 発表場所: Yeosu, Korea
• [学会発表] Hybrid zygospore formation between homothallic and heterothallic strains of Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex
  • 著者名/発表者名: Tsuchikane, Y., Tsuchiya, M., Baba, M., Nozaki, H., Sekimoto, H.
  • 学会等名: The 6th Asian Pacific Phycological Forum
  • 発表場所: Yeosu, Korea
• [学会発表] Identification of aquaporins from the unicellular charophycean alga, Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex.
  • 著者名/発表者名: Abe, J., Taki, K., Nishiyama, T., Tsuchikane, Y., Sekimoto, H.
  • 学会等名: The 6th Asian Pacific Phycological Forum
  • 発表場所: Yeosu, Korea
• [学会発表] Closterium and Chara genome and transcriptome analyses.
  • 著者名/発表者名: Abe, J., Sakayama, H., Suzuki, Y., Toyoda, A., Tsuchikane, Y., Sekimoto, H., Nishiyama, T.
  • 学会等名: The International Plant & Animal Genome XX Conference(招待講演)
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
• [図書] 「Mechanism of Sexual Reproduction in Fresh Water Microalgae」 In “Reproductive Biology of Plants” (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Sekimoto, Jun Abe, Yuki Tsuchikane
  • 総ページ数: 380
  • 出版者: CRC Press
• [図書] 「Sexual reproduction of a unicellular charophycean alga, Closterium peracerosum-strogosum-littorale complex」 In “Sexual Reproduction in Animals and Plants” (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Sekimoto, Yuki Tsuchikane, Jun Abe
  • 総ページ数: 480
  • 出版者: Springer.
• [図書] Reproductive Biology of Plants “Mechanism of sexual reproduction in fresh water microalgae.“ (2014)
  • 著者名/発表者名: Sekimoto, H., Abe, J., Tsuchikane, Y.
  • 総ページ数: 390
  • 出版者: CRC press
• [図書] Sexual Reproduction in Animals and Plants “Sexual reproduction of a unicellular charophycean alga, Closterium “peracerosum-strogosum-littorale complex.” " Sexual Reproduction in Animals and Plants (2014)
  • 著者名/発表者名: Sekimoto, H., Tsuchikane, Y., Abe, J.
  • 総ページ数: 480
  • 出版者: Springer
• [図書] ミカヅキモの生殖について Sexual reproduction of Closterium (2012)
  • 著者名/発表者名: 土金勇樹・関本弘之
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 生物研究社
• [備考] 土金 勇樹 (つちかね ゆうき) のウェブページ
  • URL: https://sites.google.com/site/tsuchikaneyuki/home
• [備考] AlgalSex
  • URL: https://itunes.apple.com/jp/app/algalsex/id339965821?mt=8
• [備考]
  • URL: https://sites.google.com/site/tsuchikaneyuki/home