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2012 年度 実績報告書

ヒメミカヅキモの性染色体領域解析による生殖様式進化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24370038
研究種目

基盤研究(B)

研究機関日本女子大学

研究代表者

関本 弘之  日本女子大学, 理学部, 教授 (20281652)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2017-03-31
キーワードミカヅキモ / 性フェロモン / 性染色体 / 性決定 / ゲノム
研究概要

卑細胞シャジクモ藻類ヒメミカヅキモには、生殖隔離した系統、自殖する系統があり、生殖様式の進化、種分化の実体を捉える上で、非常に適した研究材料である。これまで有性生殖期に関連した多くの遺伝子群がクローニングされているが、これらを統御する接合型特異的なゲノム領域、性決定遺伝子の実体は不明であった。我々は、次世代シーケンサー(IlluminaHiSeq2000)を用いて、+型、=型両性のゲノム解析を進めており、今年度はさらに180bpのpaired-end libraryの配列決定などを進め、allpaths-1gを用いたアセンブルを、様々な条件のもとで行った。
1kb以上のcontigに注目したところ、現時点で+型のN50は、contig長で5.5kb,scaffolds長で70kb,total contig長で198Mb、total scaffold長で246Mbとなり、一型のN50は、contig長で6.3kb,scaffolds長で57kb,total contig長で211Mb、total scaffold長で248Mbとなった。両ゲノムを比較した結果、多くは塩基レベルでの差が見られなかったが、いくつかの遺伝子については、顕著に多型が検出された。
また、+型細胞および一型細胞のBACライブラリーが作製され、最終的に平均84-107kb以上のインサートを含む、15 x coverage相当の複数のグリセロールストックが得られた。
また生活環の各ステージからRNAを調製し、transcriptome解析を進めた。

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

概要ゲノム解析は予定通り進んでいる。transcriptomeについては、サンプル調製がやや遅れたため、顔在までに解析結果を得ていない。しかしながら、今年度前半には、結果を得られる予定であるため、大きな遅滞てはない。

今後の研究の推進方策

PacBIORSによるゲノム解析を加える。すべてのゲノム情報をアセンブルした結果を比較し、接合型特異的なcontigを検索する。またtranscriptome解析結果をもとに、それぞれの接合型特異的に発現する遺伝子を検出する。
100%片方の接合型細胞のみで発現している遺伝子群について、子孫の分離集団において、接合型と連鎖しているかどうかをPCR解析によって確認する。性染色体候補領域について、対応するBACクローンをPCRベースでスクリーニングする。

次年度の研究費の使用計画

今年度は、ゲノム解析にPacBIORSによる解析を加える予定であり、その配列決定費用に充当する予定である。定量PCRによる解析、BACクローンのスクリーニングなどに使用する遺伝子工学的試薬の購入を予定している。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] The evolution of Male-Female sexual dimorphism predates the gender-based divergence of mating locus gene Mat3/RB2013

    • 著者名/発表者名
      Hiraide, R., Kawai-Toyooka, H., Hamaji, T., Matsuzaki, R., Kawafune, K., Abe, J., Sekimoto, H., Umen, J, Nozaki. H.
    • 雑誌名

      Mol. Biol. Evol.

      巻: 30(Epub 2013 Jan 30.) ページ: 1038-1040

    • DOI

      10.1093/molbev/mst018.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Properties of cell surface carbohydrates in sexual reproduction of the Closterium peracerosum-strigosum-littorale complex (Zygnematophyceae, Charophyta)2012

    • 著者名/発表者名
      Hori, S., Sekimoto, H., Abe, J
    • 雑誌名

      Phycol. Res.

      巻: 60 ページ: 254-260

    • DOI

      10.1111/j.1440-1835.2012.00656.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New insights into the regulation of sexual reproduction in Closterium2012

    • 著者名/発表者名
      Sekimoto, H., Abe, J., Tsuchikane, Y.
    • 雑誌名

      Int Rev CeU Mol Biol.

      巻: 297 ページ: 309-338

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-394308-8.00014-5.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ミカヅキモの生殖について2012

    • 著者名/発表者名
      土金勇樹、関本弘之
    • 雑誌名

      海洋と生物

      巻: 34 ページ: 426-434

  • [雑誌論文] 単細胞シャジクモ藻類ミカヅキモにおける生殖隔離、種分化機構の研究2012

    • 著者名/発表者名
      関本弘之
    • 雑誌名

      IFO Research communications

      巻: 26 ページ: 71-85

  • [学会発表] 生殖隔離に関わる性フェロモンのゲノムレベルでの特徴2013

    • 著者名/発表者名
      土金勇樹、西山智明、関本弘之
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 発表場所
      山梨大学
    • 年月日
      2013-03-28
  • [学会発表] Intercellular communication in sexual reproduction of a unicellular charaphycean alga, Closterium peracerosum-strigosum-littorale comple2012

    • 著者名/発表者名
      Sekimoto, H., Hirano, N., Marukawa, Y., Tsuchikane, Y., Abe, J.
    • 学会等名
      International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
    • 発表場所
      名古屋ガーデンパレス(名古屋市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-16
  • [学会発表] Sexual recognition between homothallic and heterothallic strains of Closterium2012

    • 著者名/発表者名
      Tsuchikane, Y., Sekimoto, H
    • 学会等名
      International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
    • 発表場所
      名古屋ガーデンパレス(名古屋市)
    • 年月日
      2012-11-15
  • [学会発表] A novel receptor-like protein kinase, CpRLKl, involved in the sexual rep roduction of a unicellular charophycean alga, Closteriurm peracerosum-strigosum-littorale complex2012

    • 著者名/発表者名
      Hirano, N., Marukawa, Y., Hashiba, S., Tsuchikane, Y., Abe, J., Sekimoto, H.
    • 学会等名
      International Symposium on the Mechanisms of Sexual Reproduction in Animals and Plants
    • 発表場所
      名古屋ガーデンパレス(名古屋市)
    • 年月日
      2012-11-14
  • [学会発表] 同型配偶子接合を行うヒメミカヅキモの接合過程を追う2012

    • 著者名/発表者名
      田中優希、土金勇樹、関本弘之
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      2012-09-15
  • [学会発表] ヒメミカヅキモの有性生殖に関わる受容体型タンパク質キナーゼCpRLKlの特性解析2012

    • 著者名/発表者名
      平野直子、橋場彩有里、土金勇樹、阿部淳、関本弘之
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      2012-09-15
  • [学会発表] ヒメミカヅキモの性フェロモンPR-IP Inducer結合分子の特性解析2012

    • 著者名/発表者名
      関本弘之、滝口若菜、原真由美、高橋紗也香、土金勇樹、阿部淳
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      2012-09-15
  • [学会発表] 接合藻ヒメミカヅキモにおける生殖隔離に関わる性フェロモンの進化2012

    • 著者名/発表者名
      土金勇樹、西山智明、関本弘之
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      2012-09-15
  • [学会発表] 接合藻ミカヅキモ(Closterium moniliferunisにおける単為胞子形成株の生理学的解析2012

    • 著者名/発表者名
      土金勇樹、中井彩香、関本弘之
    • 学会等名
      日本藻類学会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-07-15
  • [学会発表] カヅキモの有性生殖に関わる細胞間情報伝達機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      関本弘之
    • 学会等名
      化学生態学研究会
    • 発表場所
      湯の川プリンスホテル渚亭(函館市(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-30
  • [図書] 生物の受精(澤田均他編著)、「第4章 藻類の有性生殖」を分担執筆2013

    • 著者名/発表者名
      野崎久義、関本弘之
    • 出版者
      化学同人(印刷中)
  • [図書] 藻類ガイドブック(渡辺信他 編著)、「性フェロモン」を分担執筆2012

    • 著者名/発表者名
      関本弘之
    • 総ページ数
      768
    • 出版者
      NTS

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公開日: 2014-07-16  

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