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2020 年度 実施状況報告書

藻類と原生動物における細胞内共生形態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06814
研究機関長浜バイオ大学

研究代表者

保科 亮  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 助教 (40373089)

研究分担者 小倉 淳  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (60465929)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード細胞内共生 / 藻類 / ミドリゾウリムシ / ラッパムシ / 繊毛虫 / クロレラ
研究実績の概要

ミドリゾウリムシ共生系に関し、藻類側のゲノム解析、また、多面的なトランスクリプトーム解析をおこなった。取り出された共生藻(自由生活状態)と、ミドリゾウリムシ内の共生藻では発現遺伝子に明確な差異があり、後者では細胞壁の分解や光合成色素を合成する遺伝子などが高発現することが分かってきた。
超貧栄養水域でブルームを形成する共生藻保有ラッパムシ、Stentor pyriformisを対象に研究をおこなった。本種の細胞内は1-3 マイクロメートルの小顆粒で満たされるが、これらはデンプンであることが判明した。共生藻による光合成と、細胞内にデンプンを蓄積するといった、まるで植物のようなストラテジーによって、貧栄養下を生き抜いているものと考えられる。本種の共生藻は、ミドリゾウリムシの共生藻としても知られ、共生に特化した進化を遂げているChlorella variabilisであることが分かったが、ミドリゾウリムシがもつそれとは遺伝的に異なるうえ、ミドリゾウリムシには共生できないことが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナ蔓延による外出自粛で、遂行すべきサンプリングのいくつかが見送られた。また、怪我による長期入院・自宅療養期間があり、進捗が遅れている。

今後の研究の推進方策

ラッパムシ属(Stentor)には共生藻を持つ種が多く存在する。昨年来、本属の共生系を集中的に調査しており、S. amethystinusやS. fuliginosusの共生系が少しずつ見えてきている。S. pyriformisで見られたデンプン貯蔵の有無について、ラッパムシほか、様々な原生動物について調査する。なお、繊毛虫の糖貯蔵はグリコーゲンが一般的であり、デンプンの報告は見つからない。
クロレラ科は、細胞内共生する藻類の宝庫であるが、共生藻が系統的にまとまるわけではない。各共生種と、それに対するきわめて近縁な自由生活種の比較ゲノムを進め、共生を可能にする遺伝子あるいは変異を明らかにしていく。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナ蔓延により、参加予定だった国際学会が中止になった。また、同理由により、遂行すべきサンプリングのいくつかが見送られた。
以上により生じた今年度使用可能な助成金により、観察や単離作業に欠かせない実態顕微鏡の購入を予定している。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Characterization of a green Stentor with symbiotic algae growing in an extremely oligotrophic environment and storing large amounts of starch granules in its cytoplasm2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hoshina, Yuuji Tsukii, Terue Harumoto, Toshinobu Suzaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: Article no 2865

    • DOI

      10.1038/s41598-021-82416-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Multi-algae retaining protists: Exploring the diversity and role of photobionts2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hoshina
    • 学会等名
      Joint meeting of the Japan Society of Protistology and Korean Society of Protistologists, Kobe (online)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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