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2015 年度 実施状況報告書

シャジクモ藻類の比較ゲノムと遺伝子機能解析から探る植物の多細胞体制進化

研究課題

研究課題/領域番号 15K07185
研究機関神戸大学

研究代表者

坂山 英俊  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60391108)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード進化 / 比較ゲノム / シャジクモ藻類 / 植物 / 多細胞体制
研究実績の概要

本研究では、シャジクモにおいて独自に確立した培養株と概要ゲノムを基礎とし、さらにシャジクモ藻類の発生段階/器官/細胞毎の発生遺伝子の発現パターンを網羅的に抽出し、どの遺伝子が各発生段階/器官/細胞に特異的に発現するのかを解明する。また、シャジクモ藻類の発生遺伝子の機能解析に向けた実験系の確立を進め、標的遺伝子がシャジクモ藻類においてどのような役割を果たしているのかを解明する。
平成27年度は、シャジクモにおける発生遺伝子の発現様式を解析するため、シャジクモの発生段階/器官/細胞毎のトランスクリプトーム解析に向けた実験系の確立とRNA-seq解析を実施した。シャジクモを同調的に培養し、生殖器官形成に着目してシャジクモの生活環を発生段階/器官/細胞毎に11種の条件に分け、各条件の細胞におけるRNA抽出方法を検討し、得られたRNAの蛍光定量とキャピラリー電気泳動を行った。その結果、多糖類が多い生卵器・接合子、地中に伸びる仮根の細胞は多糖類や夾雑物を取り除く処理を必要としたが、すべての条件でトランスクリプトーム解析に十分な質と量のRNAを得ることができた。シャジクモについて条件毎に細胞を集め、3検体ずつ次世代シーケンサー(Illumina)を用いたRNA-seq解析を実施し、6条件についてシーケンシングデータを得た。また、オーストラリアシャジクモ、クレブソルミディウムについても同調的に培養したサンプルを複数の条件に分け、条件毎に細胞を集め、3検体ずつ次世代シーケンサーを用いたRNA-seq解析を実施した。平成27年度中に得られたシャジクモのシーケンシングデータについては、概要ゲノムにマッピングし、遺伝子発現量の定量を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定していたサンプルについて、トランスクリプトーム解析に十分な質と量のRNAを得ることができ、RNA-seq解析を進めている。平成28年度中にすべてのシーケンシングデータが得られる目途がついており、おおむね順調であると考えている。

今後の研究の推進方策

今後は、RNA-seq 解析から得られたデータを用いて、シャジクモの発生遺伝子の発現様式を網羅的に解析する予定である。また、シャジクモの生殖器官形成等に焦点を絞り、関連する遺伝子の特定とその機能解析に向けた実験系の確立も進めていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

微量RNAサンプルの解析を次年度に実施する可能性があるため。

次年度使用額の使用計画

トランスクリプトーム解析、情報解析に使用する予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Oxford
  • [国際共同研究] University of Marburg(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University of Marburg
  • [国際共同研究] Gregor Mendel Institute(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      Gregor Mendel Institute
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      3
  • [雑誌論文] Reconstruction of the former charophyte community out of the oospores identified in Lake Shinji sediments2016

    • 著者名/発表者名
      Komuro, T., Sakayama, H., Kamiya, H. and Yamamuro, M.
    • 雑誌名

      Knowledge and management of aquatic ecosystems

      巻: 417 ページ: 12

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1051/kmae/2015045

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Taxonomy, morphology and genetic variation of Nitella flexilis var. bifurcata (Charales, Characeae) from Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Sakayama, H., Kai, A, Nishiyama, M., Watanabe, M. M., Kato, S., Ito, M., Nozaki, H. and Kawai, H.
    • 雑誌名

      Phycological Research

      巻: 63 ページ: 159-166

    • DOI

      10.1111/pre.12085

    • 査読あり
  • [学会発表] 水生植物の気孔形成と塩ストレス応答2016

    • 著者名/発表者名
      飯田聡子・坂山英俊・角野康郎・小菅 桂子
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] 日本とオーストラリアから発見された車軸藻類シャジクモ属の新種の形態,系統,分類2016

    • 著者名/発表者名
      坂山英俊・Michelle T. Casanova・Kenneth G. Karol・加藤 将・樋口澄男・野崎久義・川井浩史
    • 学会等名
      日本藻類学会第40回大会
    • 発表場所
      日本歯科大学(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2016-03-20
  • [学会発表] Evolutional analysis of phosphate transport mechanism in plant cells2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, H., Sakayama, H., Ohnishi, M., Ishizaki, K., Toyokura, K., Goh, T., Sekimoto, H., Nishiyama, T., Ikegaya, H., Kanno, S., Tezuka, A., Nagano, A. J., Kosuge, K., Fukaki, H. and Mimura, T.
    • 学会等名
      日本植物生理学会第57回年会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-19
  • [学会発表] 水生植物の異形葉形成と海水適応2015

    • 著者名/発表者名
      飯田聡子・坂山英俊・角野康郎・小菅 桂子
    • 学会等名
      近畿植物学会講演会(第4回)
    • 発表場所
      大阪市立大学理学部附属植物園(大阪府・交野市)
    • 年月日
      2015-11-07
  • [学会発表] シャジクモの遺伝学的解析に向けた交配実験系の確立2015

    • 著者名/発表者名
      宮田大輔・西山智明・川井浩史・坂山英俊
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-08
  • [図書] 車軸藻類.京都府レッドデータブック 2015 第2巻 (野生植物・菌類編)2015

    • 著者名/発表者名
      加藤 将・坂山英俊
    • 総ページ数
      517-528
    • 出版者
      京都府自然環境保全課

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-02-03  

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