2021 Fiscal Year Annual Research Report
捕食機構と葉緑体の関係に着目した従属栄養性渦鞭毛藻の進化過程の解明
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21J40057
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山口 愛果 北海道大学, 理学研究院, 特別研究員(RPD)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 渦鞭毛藻 / 進化 / 系統 / 従属栄養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
渦鞭毛藻類は世界中の水域に生息し、赤潮の原因藻や珊瑚の共生藻として知られる。光合成をおこなう微細藻としてのイメージが強い渦鞭毛藻であるが、中には他生物を捕食する能力を持つ従属栄養性の種も存在する。このような渦鞭毛藻はEngulfment(餌を丸呑みする)、Tube feeding(餌に管を刺して中身を吸う)、Pallium feeding(膜を広げて餌を包み込み細胞外消化する)と呼ばれる摂食方法をとることが知られている。3000種以上が記載される渦鞭毛藻は複雑な進化を遂げてきたことが分かってきているが、全体の系統関係については培養の難しい従属栄養性種のデータが著しく欠けているため、多くの部分が未解明となっている。本研究はこの欠けている従属栄養性種群のデータを集中的に獲得し、渦鞭毛藻類全体の進化過程をより詳細に推定するための礎を補強することを目的とする。
本年度は新型コロナウィルス感染症の拡大のため、予定していた採集地点による野外採集のほとんどを中止しせざるを得なくなってしまった。よって、採集は北海道内を中心におこなった。これに加え、協力者に提供していただいた海水や海底堆積物も用いて、目的とする渦鞭毛藻の探索・観察と、様々な培地と餌を試すことによる培養株の確立をおこなった。その中で、新規と考えられる有殻の従属栄養性渦鞭毛藻を発見しデータ獲得を試みたが、サンプル中の細胞数が少なく培養株も確立できなかったため、本年度中に完了することができなかった。同様にデータが揃わなかった他種も含め、次年度に引き続きデータ獲得を目指す。また、砂浜に生息する有殻渦鞭毛藻の一属の系統分類学的研究に携わり、本属に所属し葉緑体を欠く従属栄養性種が、光合成性のタイプ種からなる系統群とは異なる系統にあることを示し、形態の詳細な記載と比較・考察を行い、従属栄養性の４種を新属へ移した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度は新型コロナウィルス感染症の拡大とその蔓延防止による社会情勢の影響を受け、予定していた採集地点のうち北海道外へ出向く必要のある野外採集の全てを中止せざるを得なかった。そのため、本年度の渦鞭毛藻類の採集は北海道内を中心におこなうことになった。また、これらの採集サンプルに加え、協力者に提供していただいた海水サンプルや海底堆積物、砂浜の砂のサンプル等を用いて、目的とする渦鞭毛藻類の探索をおこなった。単離した渦鞭毛藻に様々な培地と餌を与えることによって培養株の確立を試みた。その中でも、プランクトンネットを使った採水サンプルより新規と考えられる有殻の従属栄養性渦鞭毛藻を発見しデータ獲得を試みた。しかし、採集サンプル中の細胞数が少なく、それを補うために頻繁に採集地へ出向くことができなかったこと、さらに培養株の確立にも成功しなかったため、本年度中に必要なデータ取得を完了することができなかった。同様にデータが揃わなかった他の従属栄養性種も含めて、これらは次年度に引き継いで研究対象とし、データ獲得を目指すこととする。また、2021年度は砂浜の砂の間隙に生息する底生性の有殻渦鞭毛藻の一属についての系統分類学的研究に携わり、本属に属する葉緑体をもたない従属栄養性種が葉緑体をもつ光合成性種とは異なる系統に位置することを明らかにした。この従属栄養性渦鞭毛藻の各種の形態を詳細に観察・記載して、形態比較および分類学的考察をおこない、従属栄養性種を新属へと移した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も引き続き新型コロナウィルス感染症に関する社会状況を慎重に考慮することを大前提としながら、状況が良くなり希望の採集地へ赴くことが可能と判断できれば、予定していた目的の渦鞭毛藻類が採集できる可能性の高い採集地にて採集をおこなっていく予定である。しかしながら、もしも不可能な状況が長く続くようであれば、2021年度に引き続き、北海道内を中心とした渦鞭毛藻類の野外採集を重点的におこなっていく。また、協力者に頼んで遠隔地の野外サンプルを郵送していただくなどの手段も取っていく予定である。2021年度に採集することのできた有殻の従属栄養性渦鞭毛藻については、引き続いて研究対象として採集を試み、必要なデータの獲得を目指す。さらに、他の様々な従属栄養性渦鞭毛藻種についても可能な範囲での採集活動を続け、出現記録の記載と形態観察および培養株の確立をおこない、系統学的および形態学的データを取得することによって各従属栄養性渦鞭毛藻種の進化過程の解明を目指していく。
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