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2022 年度 実績報告書

サンゴ礁で繁栄する褐虫藻共生システムの体系的理解:学際的研究体制によるアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 21H04742
研究機関国立研究開発法人水産研究・教育機構

研究代表者

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)

研究分担者 酒井 隆一  北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (20265721)
井上 菜穂子  日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (00509515)
神保 充  北里大学, 海洋生命科学部, 教授 (10291650)
新里 宙也  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70524726)
小池 一彦  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (30265722)
横田 秀夫  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (00261206)
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) 2021-04-05 – 2025-03-31
キーワード共生体 / 褐虫藻 / サンゴ / シャコガイ / サンゴ礁
研究実績の概要

海の熱帯雨林とも称されるサンゴ礁では、刺胞動物のサンゴや二枚貝のシャコガイが褐虫藻と呼ばれる微細な藻類と共生して繁栄している。本研究では、観察により得られた「現象」に関与する「物質」の詳細を明らかにし、それら物質の共生体内での「局在・分布・遷移」を可視化することで、生命現象が複雑に絡み合う褐虫藻共生システムを体系的に理解することを目的とする。令和4年度は令和3年度に引き続き、シャコガイ類を主な材料として実験を実施した。令和3年度から継続しているシャコガイ類のゲノム解読では、染色体レベルでのアッセンブルを目指し、シャコガイ類受精卵を用いた染色体の観察を実施した。シャコガイ類の外套膜、生殖腺、中腸線、腎臓、エラ、筋肉などの代謝物解析を継続して実施した。これらの代謝物解析で得られた物質の局在を明らかにするため、イメージング質量分析顕微鏡観察を実施した。シャコガイ類由来物質による褐虫藻の増殖や光合成活性の変化を明らかにするため、褐虫藻培養株を用いたシャコガイ抽出物の添加実験も継続して実施した。シャコガイ類の内部構造をより詳細に観察するため、外套膜や中腸線などを個別に3次元内部構造顕微鏡を用いて観察した。令和4年度は、沖縄地方における例年にない夏季海水温の異常な上昇の影響により、採取予定のシャコガイ類が影響を受けた。そのため、繰越制度に申請して遺伝子解析実験等の一部実験は令和5年度に行うこととした。

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

令和4年度は例年にない想定外の夏季海水温の異常な上昇により、シャコガイ類が影響を受け、実験に使用するシャコガイ類を十分に確保することができなかったため。

今後の研究の推進方策

令和5年度は、令和4年度に十分に実施することができなかったシャコガイ類の遺伝子解析を引き続き実施するとともに、サンゴを用いた代謝物解析および、代謝物の組織内での局在や分布の観察を実施する。また、褐虫藻培養株を用いて褐虫藻細胞の増殖や形態変化に関与する物質の探索を行う。さらに、3次元内部構造顕微鏡を用いてサンゴの内部構造の観察を試みる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Different lipid compositions and their specific localization in the eggs and sperm of Acropora tenuis2023

    • 著者名/発表者名
      Goto-Inoue Naoko、Kimura Keisuke、Sasaki Shudai、Morisasa Mizuki、Mori Tsukasa、Suzuki Go、Yamashita Hiroshi
    • 雑誌名

      Coral Reefs

      巻: 42 ページ: 497~506

    • DOI

      10.1007/s00338-023-02360-0

    • 査読あり
  • [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: 1~16

    • DOI

      10.1186/s12862-022-02023-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 褐虫藻の運動を変化させるサンゴレクチンActL の機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      横田愛永, 神保充, 天野春菜, 安元剛, 山下 洋, 鈴木 豪
    • 学会等名
      令和5年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] Endozoicomonas sp.がウスエダミドリイシおよび褐虫藻に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      渡邊真愛矢, 神保 充, 山下 洋, 鈴木 豪, 天野 春菜, 安元 剛
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第25回大会
  • [学会発表] シャコガイ糞中の褐虫藻の形態変化2022

    • 著者名/発表者名
      山本 心, 山下 洋, 鈴木 豪, 小池 一彦
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第25回大会
  • [学会発表] Acropora tenuisによる褐虫藻維持におけるインテレクチン様タンパク質の機能の検討2022

    • 著者名/発表者名
      下川 花也, 湯山 育子, 山下 洋, 鈴木 豪, 天野 春菜, 安元 剛, 神保充
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第25回大会
  • [学会発表] サンゴの卵・精子・幼生を構成する特徴的な脂質の解析と局在解析2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 周大, 木村 圭佑, 森笹 瑞季, 森 司, 山下 洋, 井上 菜穂子
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第25回大会
  • [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
      日本サンゴ礁学会第25回大会
  • [学会発表] Acropora tenuisレクチンAtTL-2は褐虫藻の取り込みに関与する2022

    • 著者名/発表者名
      神保 充, 古川 大貴, 山下 洋, 鈴木 豪, 天野春菜, 安元 剛
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第25回大会

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公開日: 2024-12-25  

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