Acquisition and maintenance of tolerance to combinational environmental syresses in seaweeds

海藻对组合环境系统耐受性的获得和维持

基本信息

批准号：
18F18388
负责人：
三上浩司
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-11-09 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、海産紅藻ウシケノリにおける複合環境ストレスへの耐性獲得機構の解明である。これまでの研究により、ウシケノリが淡水で生育可能であること、その場合栄養飢餓ストレスや浸透圧ストレスに複合的にさらされるが、そのような複合環境ストレスに対して強い耐性を獲得できることを明らかとしてきた。さらに、このような複合環境ストレス下では細胞や葉緑体の形態を変化させるが、これは再び海水に戻すことで回復することも見出している。この場合、膜脂質脂肪酸の飽和度の変化も見られたので、膜を介する物質輸送や細胞膜の形成などが複合環境ストレスの応答・適応に関わることも示唆された。特に、海水に戻してストレスを解除した後に見られる膜脂質脂肪酸の飽和化は、ウシケノリにおける塩ストレスへの応答において重要と考えられ、これが細胞や葉緑体の形態変化に関わると推察された。これらのことから、淡水と海水には異なる応答が可逆的に引き起こされることが、ウシケノリの複合環境ストレスへの強い耐性の獲得を可能にしていると考えられた。以上を踏まえ、最終年度ではメタボローム解析による複合環境ストレス応答関連因子の同定を試みた。この実験は諸事情により9月一杯で終了となったが、目的とする膨大なデータは得られており、脂質、脂肪酸、アミノ酸、糖類、核酸代謝物、ビタミンなどの項目について整理しているところである。本研究の成果は、ウシケノリの複合環境ストレス応答が可逆的な生理応答を基盤とした融通性のある適応機構であることを示している。今後は、複合環境に対する耐性の獲得機構を理解するために、現在進行中のメタボローム解析データから耐性付与因子を見出し、さらにそれらの発現制御機構を解明していく予定である。このような研究により、複合環境ストレス応答の理解が深まり、環境耐性養殖ノリの遺伝育種学的な開発が進展すると期待される。

本研究的目的是阐明海洋红藻 Ushikenori 获得对复杂环境胁迫的耐受性的机制。我们迄今为止的研究表明，蜗牛可以在淡水中生长，在那里它会受到多种营养饥饿应激和渗透应激的影响，但它可以获得对这种综合环境应激的强大耐受性。此外，他们发现细胞和叶绿体的形态在如此复杂的环境压力下会发生变化，但可以通过将它们放回海水中来恢复。在这种情况下，还观察到膜脂脂肪酸饱和度的变化，这表明通过膜的物质运输和细胞膜的形成参与了对复杂环境应激的响应和适应。特别是，返回海水释放应激后观察到的膜脂脂肪酸的饱和度被认为在海藻对盐应激的反应中很重要，推测这与细胞形态的变化和细胞形态的变化有关。叶绿体。这些结果表明淡水和海水可逆地引起不同的反应，这使得蜗牛获得了对多种环境胁迫的强大耐受性。基于上述，在最后一年，我们试图通过代谢组分析来识别与复杂环境应激反应相关的因素。由于各种情况，本次实验于9月底结束，但我们已经获得了大量想要的数据，目前正在整理脂质、脂肪酸、氨基酸、糖类、核酸代谢物、维生素等项目。是。本研究结果表明，木杂草的复杂环境应激反应是一种基于可逆生理反应的灵活适应机制。未来，为了了解对复杂环境获得抗性的机制，我们计划从正在进行的代谢组分析数据中发现抗性赋予因素，并进一步阐明控制其表达的机制。预计此类研究将加深我们对复杂环境胁迫反应的理解，并推动耐环境养殖海藻的遗传和育种发展。