高等菌類の分子進化と系統解析

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454030
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 杉山 純多 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (80142256)
• 研究分担者: 斉藤 成也 国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 助教授 (30192587)
• キーワード: 高等菌類 / 系統解析 / 分子進化 / 分子系統 / 菌類分子系統分類学 / 古生子嚢菌類

研究概要

1.高等菌類と下等菌類の系統進化的関係について、菌類を中心に50種の真核生物の18SリボソームRNA遺伝子塩基配列を用いて、近隣結合法による系統樹を作成し、系統解析を行った。その結果、ツボカビ類、接合菌類、子嚢菌類、担子菌類の4系統群は単系統でまとまり、菌類界を構成した。下等菌類のツボカビ類と接合菌類は、それぞれ単系統を形成せず、極端な多様化が認められた。そして、鞭毛の消失は複数の系統で起こっていることが強く示唆された。一方、高等菌類は単系統を構成し、子嚢菌類と担子菌類は姉妹群の関係にあるとの結論が得られた。従来伝統的に下等菌類に含められるてきた細胞性粘菌類、真正粘菌類、ラビリンツラ菌類、ネコブカビ類、卵菌類、サカゲツボカビ類は、“真の"菌類に含まれないことが確認された。これら“疑似"菌類は、原生動物界もしくはクロミスタ界に含まれる。細胞壁組成、リシン生合成経路、鞭毛の型も分子系統を支持した。菌類は植物よりはむしろ動物に近縁であって、その共通祖先として有力視されている原生動物、立襟鞭毛虫類の位置に矛盾のないことが示唆された。2.表現型、遺伝子型両形質に基づく既存の高等菌類分類体系の評価について、子嚢と担子器は系統を反映した形質である、と結論された。また、高等菌類に含まれる不完全菌類は、子嚢菌類もしくは担子菌類の系統群に包含され、独立の主要系統群は構成しないことが判明し、分類学的再編が必須である。3.以上の解析結果から、高等菌類は子嚢菌類と担子菌類の2大系統群に分かれ、それぞれ3つの主要系統群に分かれた。4.Protomyces属菌種の18S rDNA中に発見したグループIイントロンの分子進化について解析した。5.分子系統樹作成法について、最尤法を用いた分子系統樹作成への並列論理プログラムの応用を検討し、論理プログラム言語の一つであるKL1を適用して開発した。

研究成果

• [文献書誌] T.Nagahama: "Phylogenetic divergence of the entomophthoralean fungi:Evidence from nuclear 18S ribosomal RNA gene sequence" Mycologia. 87. 203-209 (1995)
• [文献書誌] M.L.Berbee: "Is Penicillium monophyletic? An evaluation of phylogeny in the family Tricocomaceae from 18S,5.8S and ITS rDNA seq.data" Mycologia. 87. 210-222 (1995)
• [文献書誌] H.Nishida: "A common group I intron between a plant parasitic fungus and its host" Mol.Biol.Evol.12. 883-886 (1995)
• [文献書誌] H.Nishida: "Mixia osmundae:Transfer from the Ascomycota to the Basidiomycota based on evidence from molecules and morphology" Can.J.Bot.73. S660-S666 (1995)
• [文献書誌] 杉山純多: "高等菌類の系統進化:形態と分子から探る" 遺伝生態の諸問題(東北大学遺伝生態研究センター,発行). IGEシリーズ20. 87-103 (1995)
• [文献書誌] J.Sugiyama: "Biodiversity and Evolution (ed.by R.Arai,M.Kato,and Y.Doi)" The National Science Museum Foundation,Tokyo, 177-195 (1995)
• [文献書誌] J.Sugiyama: "Microbial Diversity:Time and Space(ed.by R.Colwell,U.Simidu,and K.Ohwada)(印刷中)" Plenum Press,New York, (1996)
• [文献書誌] S.Oota: "ICLP'95 Workshop on Pararell Logic Programming(ed.by T.Chikawama et al.)" Dept.of Electronic Engineering,University of Tokyo,Tokyo, 61-72 (1995)
• [文献書誌] N.Saitou: "Molecular Biology:Current Innovations and Future Trends(ed.by H.Griffin and A.Griffin)" Horizon Scientific Press,Wymondham, 115-135 (1995)
• [文献書誌] 斎藤成也: "分子進化-解析の技法とその応用(宮田隆編)" 共立出版,(東京)(印刷中), (1996)