| 研究課題/領域番号 |
16K07465
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
小早川 義尚 九州大学, 基幹教育院, 教授 (20153588)
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| 研究分担者 |
舘田 英典 九州大学, 理学研究院, 教授 (70216985)
楠見 淳子 九州大学, 比較社会文化研究院, 准教授 (20510522)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ヒドラ / 緑藻 / クロロコッカム / 共生 / 水平伝播 / トランスクリプトームの比較 |
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| 研究実績の概要 |
当初の研究目的に掲げた、「①共生クロロコッカムの水平伝搬が起こるかどうかについての確認実験を行う。②各共生系について光・温度・栄養条件等による共生状態の変化、増殖率・有性生殖の頻度などの基本的な特徴を明らかにする。③クロロコッカム共生ヒドラと非共生状態のヒドラと比較しながら、共生体が宿主ヒドラの増殖率・有性生殖の出現頻度などに与える影響を明らかにする。」の3点に関しては、研究結果を取りまとめることができる段階にまで研究は進捗しており、現在その結果を論文（"Horizontal transmission of symbiotic Chlorococcum sp. between hydra strains."Ryo Miyokawa, Takuya Tsuda, Hiroyuki J. Kanaya, Junko Kusumi, Hidenori Tachida, and Yoshitaka Kobayakawa.）にまとめて投稿した段階にある。なお、この内容の一部を記載した総説が、出版が遅れていた“ALGAE and CYANOBACTERIA SYMBIOSES”に“SYMBIOSIS BETWEEN GREEN ALGAE AND HYDRA”として掲載され、2017年2月に出版・公表された。
また、viridissimaグループのヒドラとクロレラの共生に関しては、グリーンヒドラ2系統とそれぞれの共生クロレラを除去した系統、および共生クロレラを入れ替えた系統の６系統について、増殖率・有性生殖を行う固体(ポリプ)の出現頻度等の増殖・生殖に関する形質について基本的データを得た結果を動物学会・九州地区大会（2016年5月、鹿児島大学）で「グリーンヒドラ-共生緑藻の組み合わせの特異性について」 戸川優弥子、山口淳也、小早川義尚として発表した。
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| 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
vulgarisグループのヒドラとクロロコッカムの共生に関しては、共生クロロコッカムの単離培養系の確立を当初のH28年度内の目標としていた。しかし、この点に関してはクロロコッカムの共生しているヒドラの飼育液中に宿主から離脱して自由遊泳状態のzoosporeの形態をもったクロロコッカムが確認でき、遺伝子の塩基配列からそれが、ヒドラの内胚葉細胞内に共生しているクロロコッカムと同一であることを確認したに止まっている。この点では、研究計画に若干の遅れがある。その他の点では、ほぼ順調に研究が進んでいる。とくに、Hydra magnipapillata標準野生型系統（105系統）と105系統にクロロコッカムの共生した系統105G系統のトランスクリプトームの網羅的解析は、これまでに２回の次世代シークエンサーによるデータを取得し、現在その解析を進めているところである。ただし、用いた次世代シークエンサーの解像度（リード数）が、期待よりも低く2017年度は外部委託も含めてよりリード数を多くして解像度を上げて解析を進める予定である。
viridissimaグループのヒドラとクロレラの共生に関しては、2系統のグリーンヒドラ（K10, M9）とそれぞれから共生クロレラを除去した系統（K10Apo, M9Apo）、それぞれの宿主－共生体を入れ替えた系統（K10Ch/M9Apo, M9Ch/K10Apo）の6系統を確立し、それぞれの共生クロレラ・宿主ヒドラの由来をrbcL、COI遺伝子の塩基配列で確認した。また、共生クロレラの除去・入れ替えに伴うヒドラの増殖率・形態等の変化について基礎的なデータを取得し、興味深い結果を得ている。また、この6系統のクロレラ－ヒドラの共生体についても次世代シークエンサーによるデータを取得し、現在その解析を進めているところである。
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| 今後の研究の推進方策 |
vulgarisグループのヒドラとクロロコッカムの共生に関しては、今後、緑藻クロロコッカムを共生し増殖率が増加しポリプの形態が小型化した系統（105G)と本来の緑藻を共生させていない系統（105）の遺伝子発現の比較をより解像度の高い（リード数の多い）次世代シークエンサーによるデータ取得に基づいて行うことを考えている。これまで得られたデータと総合的に解析し、ヒドラの緑藻との共生に関与する遺伝子の特定を進める。また、特定された共生に関与していると考えられる遺伝子については、その発現動態をRT-PCR、in situ hybridization等によって解析する。また、共生クロロコッカムの単離培養系の確立とその自由生活状態でのクロロコッカムの遺伝子発現とヒドラの細胞内に共生した状態でのクロロコッカムの遺伝子発現のを比較検討し、クロロコッカムにとっての共生に関連した、もしくは必須の遺伝子を探索して行く。
viridissimaグループのヒドラとクロレラの共生に関しては、2系統のグリーンヒドラ（K10, M9）とそれぞれから共生クロレラを除去した系統（K10Apo, M9Apo）、それぞれの宿主－共生体を入れ替えた系統（K10Ch/M9Apo, M9Ch/K10Apo）の6系統について、次世代シークエンサーによるデータを追加取得し、その解析を進める。
クロロコッカムーvulgarisグループのヒドラ（ブラウンヒドラ）の系とクロレラーviridissimaグループのヒドラ（グリーンヒドラ）の両系統の、次世代シークエンサーによって得られたデータを合わせて解析することによって、ヒドラと緑藻との共生に関して、その起源の解明を進めて行く。
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