等脚目キクイムシ属の食性多様性と種分化および消化酵素系の適応

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K06822
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 朝川 毅守 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (50213682)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: Limnoria / Limnoriidae / Isopoda / 食性転換 / 種分化 / 消化酵素

研究成果の概要

褐藻類から採集されたキクイムシの系統解析とSDAを行い，食性に対応した3つの系統に分かれ，各系統内で複数の系統に細分され，８MOTUに分化していることが判明した．
祖先分岐点のホストと分布海域の推定を行い，太平洋にいたジェネラリストの祖先から，特定の科に特化した系統が分かれ，各系統の中で太平洋の東西や日本海で分化がおきていることが推定された．
消化酵素の解析の結果，ヘモシアニンが非常に高く発現し，糖質販連酵素ではGH7とGH16が多く発現していることが明らかになった． GH16には褐藻の同化産物であるラミナランを分解する酵素が含まれ，ラミナランの分解に適応して発現量が増大したと考えられる．

自由記述の分野

多様性生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

褐藻食キクイムシはこれまで1種しか知られていなかったが，本研究により新たに2種類が記載され，さらに6種が未記載である可能性が示された．これは海生等脚類の多様性の認識に大きく貢献できる．
また，特定の海藻への特化と，地理的隔離による褐藻食キクイムシの多様化の仕組みを明らかにしたことにより，海洋生物の進化要因の解明に大きく貢献した．
褐藻食キクイムシの消化酵素の解析は，食性転換の仕組みの解明に貢献し，バイオ燃料開発などの応用研究の基礎となることが期待される