同形世代交代型紅藻を用いた単相・複相世代の生理生態学的および集団遺伝学的比較研究

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06806
• 研究機関: 東京海洋大学
• 研究代表者: 神谷 充伸 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (00281139)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 紅藻 / 世代交代 / 生活環 / 生存戦略 / 配偶体 / 胞子体

研究実績の概要

これまでの調査により、同所的に生育するツノマタ類2種において優占する世代が異なること、世代間で藻体の破断強度や水分含有量が異なり、それが世代の偏りに関係する可能性があることが明らかになった。そこで今年度は、イボツノマタとツノマタの世代比が生長や成熟とともにどのように変動するかを把握するため、世代比とともに藻体の湿重量、成熟率、水分含有量を定期的に調査した。両種ともに、12月に藻体の芽生えが観察され、4・5月に藻体湿重量がピークに達した後、大型の藻体は消失し始めた。どちらの種も胞子体の方が配偶体よりも1ヶ月早く藻体湿重量がピークに達したが、どの月も世代間の藻体湿重量に有意差は見られなかった。配偶体の割合については、イボツノマタは80-97%、ツノマタでは4-27%と大きく異なっており、発生初期から消失するまで配偶体の割合が大きく変動することはなかった。成熟率については、イボツノマタでは胞子体（50－100%）の方が配偶体（4－68%）よりも成熟した個体が多かったのに対し、ツノマタではどちらの世代もほぼすべて成熟していた。配偶体が胞子体よりも有意に水分含有量が高かったのは、イボツノマタは4月、ツノマタは5月のみで、それ以外の月は世代間で有意差は見られなかった。
以上の結果をもとに世代比が偏る要因について考察すると、冬季の発生初期からイボツノマタは配偶体、ツノマタは胞子体が優占していたこと、常に一方の世代が優占し続けることから、胞子の供給によって個体群が維持されているのではなく、藻体の直立体が消失した後も基部が残存し、そこから直立体が再生することで個体群が維持されている可能性が高いと考えられる。しかしながら、種間で優占する世代が異なる理由は依然として不明であり、今後は世代間の生理特性の比較や、胞子による新規加入の頻度調査などにより、この問題を解明する必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] Taxonomy of the marine epiphytic Cyanobacteria Cyanoplacoma adriatica from the Pacific Coast of Japan. (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukuoka, M., Suzuki, H., Kamiya, M. & Tanaka, J.
  • 雑誌名: Journal of Japanese Botany 巻: 97 ページ: 63～76
  • 査読あり
• [雑誌論文] 絶滅のおそれのある野生生物の選定・評価検討 －レッドリスト2020藻類－ (2022)
  • 著者名/発表者名: 田中次郎、北山太樹、坂山英俊、寺田竜太、神谷充伸、嶌田智
  • 雑誌名: 藻類 巻: 70 ページ: 29～37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Japan's nationwide long‐term monitoring survey of seaweed communities known as the “Monitoring Sites 1000 ”: Ten‐year overview and future perspectives (2021)
  • 著者名/発表者名: Terada Ryuta, Abe Mahiko, Abe Takuzo, Aoki Masakazu, Dazai Akihiro, Endo Hikaru, Kamiya Mitsunobu, Kawai Hiroshi, Kurashima Akira, Motomura Taizo, Murase Noboru, Sakanishi Yoshihiko, Shimabukuro Hiromori, Tanaka Jiro, Yoshida Goro & Aoki Misuzu
  • 雑誌名: Phycological Research 巻: 69 ページ: 12～30
  • DOI: 10.1111/pre.12395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ecological, physiological, and biomechanical differences between gametophytes and sporophytes of Chondrus ocellatus (Giigartinales, Rhodophyta) (2021)
  • 著者名/発表者名: Kamiya Mitsunobu, Inoue Naoto, Suzuki Chika & Abe Shin‐ichiro
  • 雑誌名: Journal of Phycology 巻: 57 ページ: 1590～1603
  • DOI: 10.1111/jpy.13193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geographical parthenogenesis in the brown alga Scytosiphon lomentaria (Scytosiphonaceae): Sexuals in warm waters and parthenogens in cold waters (2021)
  • 著者名/発表者名: Hoshino Masakazu, Hiruta Shimpei F., Croce Maria Emilia, Kamiya Mitsunobu, Jomori Takahiro, Wakimoto Toshiyuki & Kogame Kazuhiro
  • 雑誌名: Molecular Ecology 巻: 30 ページ: 5814～5830
  • DOI: 10.1111/mec.16152
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 紅藻類の生活環と繁殖戦略について (2022)
  • 著者名/発表者名: 神谷 充伸
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 招待講演
• [学会発表] 埼玉県妙音沢産Sheathia属藻類（真正紅藻綱，カワモズク目）の生育特性と配偶体形成の誘導条件 (2022)
  • 著者名/発表者名: 仙田和輝・北野端生・鈴木秀和・神谷充伸
  • 学会等名: 日本藻類学会
• [学会発表] 日本産スギノリ属藻類（紅藻綱スギノリ目）の系統分類学的研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大森貴人・鈴木秀和・神谷充伸
  • 学会等名: 日本藻類学会
• [学会発表] 紅藻ツノマタ類2種における生態・物理特性の世代間比較 (2022)
  • 著者名/発表者名: 貞包 和希・鈴木秀和・神谷充伸
  • 学会等名: 日本藻類学会
• [学会発表] 淡水産紅藻カワモズク類3属の日本における遺伝的多様性と生育環境特性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 北野 瑞生・鈴木 秀和・神谷 充伸
  • 学会等名: 日本藻類学会