Phylogeny and character evolution of dinoflagellates with the haptophyte-type chloroplast

具有触生菌型叶绿体的甲藻的系统发育和性状进化

基本信息

批准号：
21K15150
负责人：
高橋和也
金额：
$ 3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

渦鞭毛藻の中には標準的な渦鞭毛藻型葉緑体を失い，その後ハプト藻を取り込むことでハプト藻型葉緑体を獲得したものがある。本研究は，渦鞭毛藻の中でハプト藻型葉緑体とその関連形質が系統的にいつ，何回獲得されたかを解明するとともに，葉緑体進化のモデル構築を目指す。まず，無殻渦鞭毛藻カレニア科がもつハプト藻型葉緑体の系統関係を調べた。カレニア科渦鞭毛藻19種の培養株または野外試料から，葉緑体コード6遺伝子をサンガー法に基づいて決定し，系統樹を作成すると共に，既に得られている宿主核コード2遺伝子の系統樹と比較した。その結果，宿主と葉緑体の樹形は大部分が不一致となった。宿主と葉緑体の樹形が一致するものを，共通の葉緑体を継承している1系統とみなすと，カレニア科構成種の葉緑体は13系統に分かれることがわかった。カレニア科以外の渦鞭毛藻も考慮すると，渦鞭毛藻がもつハプト藻型葉緑体の約半数は，さまざまなハプト藻系統から確立され，残り約半数は近縁なハプト藻系統から繰り返し取り込まれることによって多重並列的に確立したと考えられた。次に，ハプト藻型葉緑体をもつ新たな系統の無殻渦鞭毛藻Kapelodinium sp.を観察した。本種は単藻培養が可能であり，採餌を行うことなく独立栄養的に増殖するが，現存ハプト藻と遺伝的に同一の葉緑体をもつ。そこで，ハプト藻細胞質rRNAおよびハプト藻葉緑体rRNAを標的とした蛍光in situハイブリダイゼーションを行うことで，さらなる細胞学的特徴の把握を行なった。その結果，本種はハプト藻細胞質を欠く一方，葉緑体は観察される限り全てが現存ハプト藻の単一系統由来であることがわかった。これらは，Kapelodinium sp.がハプト藻細胞のうち葉緑体のみを選択的に取り込み，渦鞭毛藻核が支配する代謝系によって葉緑体を増殖させたことを示している。

一些甲藻失去了标准的甲藻型叶绿体，然后通过结合附生菌获得了附生菌型叶绿体。本研究旨在阐明甲藻中何时以及多少次系统地获得了附着藻型叶绿体及相关性状，并构建了叶绿体进化模型。首先，我们研究了无壳甲藻克伦尼亚科的触藻型叶绿体的系统发育关系。基于桑格法，从卡氏藻科19种甲藻的培养品系或田间样本中确定了6个叶绿体密码基因，并建立了系统发育树，以及已构建的2个寄主核密码基因的系统发育树。获得的相比。结果，寄主和叶绿体的树形大多不匹配。如果将那些与寄主具有相同叶绿体树形的物种视为一个继承了共同叶绿体的谱系，我们发现卡伦尼亚科物种的叶绿体可分为13个谱系。考虑到卡氏藻科以外的甲藻，大约一半的甲藻型叶绿体是从不同的甲藻谱系中建立的，剩下的一半是从密切相关的甲藻谱系中重复获取的，人们认为这种方法是在多个平行的情况下建立的。方式。接下来，我们观察到一种新的无壳甲藻 Kapelodinium sp.，它具有附着体型叶绿体。该物种可以作为单藻进行培养，无需觅食即可自养生长，但其叶绿体在基因上与现有的触生植物相同。因此，我们针对固定藻胞质rRNA和固定藻叶绿体rRNA进行荧光原位杂交，以进一步了解其细胞学特征。结果发现，虽然该物种缺乏附着植物细胞质，但观察到的所有叶绿体都源自现存附着植物的单一谱系。这些结果表明 Kapelodinium sp. 仅选择性地从触藻细胞中摄取叶绿体，并通过由甲藻核主导的代谢系统繁殖叶绿体。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Morphology, pigment composition and phylogeny of an unarmored dinoflagellate Gertia sp., a peridinin-containing species in the Kareniaceae

无甲甲藻Gertia sp.（卡伦尼亚科含多甲素的物种）的形态学、色素组成和系统发育

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Takahashi;W.M. Lum;M. Iwataki
通讯作者：
M. Iwataki

マトリョーシカはどこまで包む?渦鞭毛藻の三次葉緑体成立過程を示す細胞構造と系統の証拠

俄罗斯套娃包裹多远？细胞结构和谱系证据显示甲藻三级叶绿体的形成过程

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋　和也，岩滝　光儀;高橋　和也
通讯作者：
高橋　和也

ハプト藻葉緑体をもつ渦鞭毛藻の蛍光in situ ハイブリダイゼーション法に基づく細胞学的観察

基于荧光原位杂交法的甲藻叶绿体细胞学观察

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋　和也，岩滝　光儀
通讯作者：
高橋　和也，岩滝　光儀

無殻渦鞭毛藻カレニア科のハプト藻型葉緑体系統が示す多重並列共生

无壳甲藻Kareninidae的触生菌型叶绿体谱系表现出多重平行共生

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Iwataki;W.M. Lum;K. Kuwata;K. Takahashi;G. Benico;岩滝光儀・桑田向陽・Lum Wai Mun・高橋和也;内田肇・小澤眞由・高橋和也・渡邊龍一・松嶋良次・及川寛・鈴木敏之・岩滝光儀;W.M. Lum・K. Takahashi・T. Nishimura・M. Adachi・M. Iwataki;高橋和也・G. Benico・岩滝光儀
通讯作者：
高橋和也・G. Benico・岩滝光儀