2019 Fiscal Year Annual Research Report
珪藻姉妹群パルマ藻と原始型中心珪藻の比較生物学による珪藻の起源・繁栄機構の解明
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17H03724
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| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
桑田 晃 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水研機構(塩釜), 主幹研究員 (40371794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
沢田 健 北海道大学, 理学研究院, 教授 (20333594)
吉川 伸哉 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (20405070)
一宮 睦雄 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (30601918)
緒方 博之 京都大学, 化学研究所, 教授 (70291432)
中村 洋路 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水研機構(横浜), 主任研究員 (90463182)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 藻類 / 進化 / 珪藻 / パルマ藻 / プランクトン / ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
珪藻は微細藻類ながら熱帯雨林と同等の炭酸固定を行い、海洋で最も多様かつ重要な一次生産者である。だが、珪藻の起源ならびに繁栄に到った過程は依然と して不明である。近年我々は、珪藻同様シリカの殻を持つが培養不能であったパルマ藻の培養系構築に世界で初めて成功し、両者が共通祖先を持つきわめて近縁 な生物グループであることを明らかにした。本研究では、珪藻の進化と繁栄の鍵を握るパルマ藻と原始的かつ全球的に卓越する中心珪藻を対象にゲノミクス・生 理生態学・生物地球化学的解析を実施し、両藻間の詳細な比較により、珪藻の出現から現在の繁栄に到った進化過程の解明を目的とし、珪藻と共通の祖先を持つ パルマ藻と原始型珪藻である中心珪藻を対象に、1. ゲノム解読、2. 生活史の解明、3. シリカの殻形成機構の解明、4. 分子化石(バイオマーカー)を用いた生物 地球化学的解析を行う。
1. ゲノム解析については、珪藻の培養株のゲノムのシーケンシングを進めた。また、パルマ藻と珪藻のゲノムシーケンシグデータによる予測遺伝子の機能解析を特に代謝経路、生活史、栄養様式等に関連した遺伝子に着目し進めた。更に既存の複数のパルマ藻と珪藻のシーケンスデータを用いて、包括的な比較ゲノム解析を進めた。パルマ藻のドラフトゲノムについてはデータをまとめ国際誌に報告した。
2. 生活史の解明については、引き続き、取得したパルマ藻・中心珪藻ゲノムのシーケンスデータを用いたパルマ藻の核相の推定進めた。
3. シリカ殻形成機構の解析については、パルマ藻の細胞壁の単離と細胞壁を構成するタンパク質の生化学的解析と、パルマ藻のシリカの殻形成に関連した遺伝子 の探索を進めた。
4. 分子化石(バイオマーカー)を用いた生物地球化学的解析については、引き続き、新規パルマ藻単離株を対象にした、分子化石(バイオマーカー)の探索を進め た。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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