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2013 年度 実施状況報告書

シャジクモ藻類のゲノムから探る植物多細胞体制の起源と進化過程

研究課題

研究課題/領域番号 24570100
研究機関神戸大学

研究代表者

坂山 英俊  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (60391108)

研究分担者 西山 智明  金沢大学, 学内共同利用施設等, 助教 (50390688)
キーワード生物進化 / シャジクモ藻類 / 植物 / 多細胞体制 / ゲノム / 国際情報交換、アメリカ合衆国
研究概要

本研究では植物多細胞体制の起源と進化過程を解明するために、陸上植物とシャジクモ藻類が持つ1倍体多細胞体制と2倍体多細胞体制を遺伝子情報から比較する。シャジクモ藻類において申請者らが確立した培養系と遺伝子情報を基礎とし、さらに形態的に異なる1倍体体制を持つシャジクモ藻類を研究対象に加え、ゲノム解読により発生に関わる遺伝子を網羅的に収集する。どの遺伝子が陸上植物と各シャジクモ藻類との共通祖先に存在するか、存在する場合にどのような役割を果たしているかを解明し、多細胞体制獲得前後での遺伝子進化を特定する。
平成25年度は、シャジクモについては、ゲノム配列のシーケンシングとアセンブリーを進め、発生に関わる遺伝子の配列情報を網羅的に収集した。また、トランスクリプトームデータをゲノムデータにマッピングし、遺伝子構造を推定するとともにカバー率を評価した。情報が不十分な遺伝子については、cDNAから遺伝子全長配列を決定し配列情報を補完した。いくつかの遺伝子についてはシャジクモにおける発現様式をRT-PCRによって解析した。さらに、ゲノム配列情報に基づき、生活環を通して高い発現を示すと考えられるアクチン遺伝子のプロモーターが含まれるゲノム領域を用い、外来遺伝子を発現させるコンストラクトを作製し、遺伝子導入の条件検討を進めた。コレオケーテについては、既報の培養方法では増殖速度が遅いため、培地および培養条件の検討を行い、ゲノム抽出用のサンプル調製を進めた。

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

当初の計画と比べ、分譲により入手したコレオケーテの培養株の再単離と増殖に予想外の時間を要し、配列決定が遅れている。シャジクモに関しては、おおむね順調に進められた。

今後の研究の推進方策

平成26年度は当初の計画に従い、シャジクモの遺伝子の発現解析、外来遺伝子を発現させた機能解析系の確立を進める。コレオケーテについては、無菌状態で大量培養し、高分子のゲノムDNAを調整し、配列決定を進める。

次年度の研究費の使用計画

コレオケーテの培養株の再単離と増殖に予想外の時間を要し、配列決定が遅れているため。
消耗品費(培養試薬、 ガラス器具、核酸抽出試薬、cDNA合成試薬、PCR試薬、塩基配列決定試薬、チップ・チューブ類、情報解析用消耗品)、旅費等(国内旅費、英文校閲料)を計上する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Occurence of the endangered species Nitellopsis obtusa (Charales, Charophyceae) in western Japan and the genetic differences within and among Japanese populations2014

    • 著者名/発表者名
      Kato, S., Kawai, H., Takimoto, M., Suga, H., Yohda, K., Horiya, K., Higuchi, S., & Sakayama, H.
    • 雑誌名

      Phycological Research

      巻: 62 ページ: 222-227

    • DOI

      10.1111/pre.12057

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of sexual reproductive processes in Chara braunii (Charales, Charophyceae)2014

    • 著者名/発表者名
      Sato, M., Sakayama, H., Sato, M., Ito, M. & Sekimoto, H.
    • 雑誌名

      Phycological Research

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular and biochemical analysis of the first ARA6 homologue, a RAB5 GTPase, from green algae2013

    • 著者名/発表者名
      Hoepflinger, M., Geretschlaeger, A., Hoeftberger, M., Sommer, A., Nishiyama, T., Sakayama, H., Tenhaken, R., Ueda, T. & Foissner, I.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 64 ページ: 5553-5568

    • DOI

      doi:10.1093/jxb/ert322

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of the heterotrimeric G-protein complex and its regulator from the green alga Chara braunii expands the evolutionary breadth of plant G-protein signaling2013

    • 著者名/発表者名
      Hackenberg, D., Sakayama, H., Nishiyama, T., & Pandey, S.
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 163 ページ: 1510-1517

    • DOI

      doi:10.1104/pp.113.230425

    • 査読あり
  • [学会発表] Genome sequencing of the charophycean green alga, Chara braunii2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Nishiyama, Atsushi Toyoda, Yutaka Suzuki, Asao Fujiyama and Hidetoshi Sakayama
    • 学会等名
      Plant & Animal Genomes XXII
    • 発表場所
      サンディエゴ
    • 年月日
      20140111-20140115
  • [学会発表] 陸上植物に近縁な藻類シャジクモのゲノム解読

    • 著者名/発表者名
      西山智明・豊田 敦・鈴木 穣・藤山秋佐夫・坂山英俊
    • 学会等名
      日本植物学会第77会大会
    • 発表場所
      札幌、北海道大学
  • [学会発表] 広島県宮島で見つかったフラスコモダマシ(車軸藻綱,シャジクモ目)の形態と系統

    • 著者名/発表者名
      溝渕 綾・坪田博美・加藤 将・坂山英俊・関 太郎・向井誠二・半田信司
    • 学会等名
      第38回日本藻類学会
    • 発表場所
      船橋、東邦大学
  • [学会発表] 愛媛県レッドデータブックに掲載予定の車軸藻類

    • 著者名/発表者名
      藤原陽一郎・加藤 将・坂山英俊・福岡 豪・小林真吾
    • 学会等名
      第38回日本藻類学会
    • 発表場所
      船橋、東邦大学
  • [学会発表] 陸上植物に近縁な緑色藻類シャジクモのゲノム解読

    • 著者名/発表者名
      西山智明・豊田 敦・鈴木 穣・藤山秋佐夫・坂山英俊
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山、富山大学
  • [学会発表] 植物細胞リン酸輸送機構とその進化について

    • 著者名/発表者名
      藤原ひとみ・大西美輪・坂山英俊・石崎公庸・関本弘之・西山智明・七條千津子・深城英弘・三村徹郎
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山、富山大学
  • [学会発表] シャジクモのゲノム解読

    • 著者名/発表者名
      西山 智明・豊田 敦・鈴木 穣・藤山秋佐夫・坂山英俊
    • 学会等名
      日本植物分類学会第13回大会
    • 発表場所
      熊本、熊本大学
  • [学会発表] De novo assembly and analysis of RNA-seq data from charalean algae Chara braunii

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Sakayama and Tomoaki Nishiyama
    • 学会等名
      Ectocarpus 2014
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
  • [学会発表] Genome sequencing of the charophycean green alga, Chara braunii

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Nishiyama, Atsushi Toyoda, Yutaka Suzuki, Asao Fujiyama and Hidetoshi Sakayama
    • 学会等名
      Ectocarpus 2014
    • 発表場所
      神戸、神戸大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Evolutionary analyses on the two ecologically differentiated types of freshwater alga Chara braunii (Charales)

    • 著者名/発表者名
      Syou Kato, Hiroshi Kawai, Hidetoshi Sakayama
    • 学会等名
      Ectocarpus 2014
    • 発表場所
      神戸、神戸大学

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公開日: 2015-05-28  

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