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2022 年度 実績報告書

海洋環境下のサンゴ-褐虫藻共生系のゲノム基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03235
研究機関東京大学

研究代表者

新里 宙也  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70524726)

研究分担者 山下 洋  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (00583147)
鈴木 豪  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (30533319)
將口 栄一  沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, グループリーダー (90378563)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードサンゴ / 褐虫藻 / 共生
研究実績の概要

サンゴ礁を形成する造礁サンゴは、細胞内の共生藻類、褐虫藻と密接な相利共生関係を築いている。しかし温暖化などの地球規模の環境変動により、サンゴと褐虫藻の共生関係の崩壊、白化現象が頻発しており、世界中でサンゴ礁が減少を続けている。一方でサンゴ礁の基盤となるサンゴ-褐虫藻の共生メカニズムやその成立・維持の分子機構は、未だ多くが謎のままである。本研究は現在進行系の環境変動の影響を受け続けているサンゴ礁生態系の基盤であるサンゴ-褐虫藻の共生関係が、実際の海の中でどのように成立・維持されているのか、ゲノム科学的手法を駆使し理解することを目的とする。
着底直後のミドリイシサンゴのポリプに本来の共生褐虫藻株を感染させ、その遺伝子発現変化を網羅的に解析した。これまでにプラヌラ幼生の解析で得られた共生候補遺伝子群と比較し、ミドリイシサンゴの初期生活史において、共生に重要である遺伝子の絞り込みに成功した。この成果を国際誌で報告した。
造礁サンゴの共生様式は、毎世代ごとに環境中から褐虫藻を獲得する水平伝播型と、親から褐虫藻を受け継ぐ垂直伝播型に分けられる。垂直伝播型のコモンサンゴ属二種とミドリイシ科のアナサンゴ1種のゲノム解読を行い、ミドリイシサンゴ属など他のサンゴとの比較ゲノム解析を行った。垂直伝播型のコモンサンゴにおいては、系統特異的な遺伝子群の共生メカニズムへの関与が示唆された。これら成果を国際誌で報告した。
細胞内に褐虫藻が共生するサンゴとは異なり、細胞外に褐虫藻が共生するシャコガイについてもゲノム解読を行い、ほぼ染色体を再構築できるほどの高品質なゲノム情報を得ることができた。海洋生物の共生メカニズムの理解をより深めるため、別の共生系であるサツマハオリムシのゲノムも解読し、国際誌で報告した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Genomic Data Reveal Diverse Biological Characteristics of Scleractinian Corals and Promote Effective Coral Reef Conservation2024

    • 著者名/発表者名
      Shinzato Chuya、Yoshioka Yuki
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 16 ページ: -

    • DOI

      10.1093/gbe/evae014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genes possibly related to symbiosis in early life stages of Acropora tenuis inoculated with Symbiodinium microadriaticum2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Yuki、Chiu Yi-Ling、Uchida Taiga、Yamashita Hiroshi、Suzuki Go、Shinzato Chuya
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05350-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genomic and transcriptomic analyses illuminate the molecular basis of the unique lifestyle of a tubeworm, <i>Lamellibrachia satsuma</i>2023

    • 著者名/発表者名
      Uchida Taiga、Yoshioka Yuki、Yoshida Yu、Fujie Manabu、Yamaki Ayuta、Sasaki Akira、Inoue Koji、Shinzato Chuya
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 30 ページ: -

    • DOI

      10.1093/dnares/dsad014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genomic analysis of a reef‐building coral, <i>Acropora digitifera</i>, reveals complex population structure and a migration network in the Nansei Islands, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Kojin、Zayasu Yuna、Nakajima Yuichi、Arakaki Nana、Suzuki Go、Satoh Noriyuki、Shinzato Chuya
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: 31 ページ: 5270~5284

    • DOI

      10.1111/mec.16665

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative genomics highlight the importance of lineage-specific gene families in evolutionary divergence of the coral genus, Montipora2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Yuki、Suzuki Go、Zayasu Yuna、Yamashita Hiroshi、Shinzato Chuya
    • 雑誌名

      BMC Ecology and Evolution

      巻: 22 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s12862-022-02023-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary History of DMSP Lyase-Like Genes in Animals and Their Possible Involvement in Evolution of the Scleractinian Coral Genus, Acropora2022

    • 著者名/発表者名
      Chiu Yi-Ling、Shinzato Chuya
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.889866

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] シャコガイのゲノム解読と網羅的遺伝子発現解析による共生関連遺伝子の探索2024

    • 著者名/発表者名
      内田大賀, 島田剛,山下洋, 藤江学, 將口栄一, 新里宙也
    • 学会等名
      日本水産学会春季大会
  • [学会発表] ウスエダミドリイシの初期生活期における共生関連遺伝子2023

    • 著者名/発表者名
      善岡祐輝、Yi-Ling Chiu、内田大賀 、山下洋、鈴木豪、新里宙也
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
  • [学会発表] Evolutionary strategy of the coral Montipora2023

    • 著者名/発表者名
      善岡祐輝、新里宙也
    • 学会等名
      第25回日本進化学会
  • [学会発表] サンゴ-褐虫藻共生系の分子機構:異なる褐虫藻に対する宿主の遺伝子応答から探る2022

    • 著者名/発表者名
      善岡祐輝, 新里宙也
    • 学会等名
      第81回日本寄生虫学会東日本支部大会・日本共生生物学会第6回大会合同大会
  • [学会発表] 共生開始時におけるウスエダミドリイシの異なる褐虫藻株に対する遺伝子発現応答の網羅的比較2022

    • 著者名/発表者名
      善岡 祐輝,山下 洋,鈴木 豪,新里 宙也
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
  • [学会発表] ナガレハナサンゴにおける蛍光タンパク質遺伝子の独自進化2022

    • 著者名/発表者名
      内田 大賀,識名 信也,新里 宙也
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会
  • [学会発表] サツマハオリムシのゲノム解析と組織別トランスクリプトーム解析による共生関連遺伝子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      内田大賀, 善岡祐輝, 新里宙也
    • 学会等名
      第81回日本寄生虫学会東日本支部大会・日本共生生物学会第6回大会 合同大会

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公開日: 2024-12-25  

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