種間比較による海産緑藻の異型配偶の進化と生息環境選好性に関する研究

通过种间比较研究海洋绿藻异配和生境偏好的演化

基本信息

批准号：
15770007
负责人：
富樫辰也
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

性に関する諸問題の中でも最も基本的な問題の一つである雌雄の配偶子の異型性の進化に関する研究には長い歴史がある。しかし、これまで行われてきた多くの優れた研究は主に理論的な方法でこの問題に取り組むものであった。本研究は、これらの理論的研究を背景にしながら、実際の生物(海産緑藻)に密着して異型配偶の進化のメカニズムを研究したもので、これまでにない新しい発見と深い考察が得られた。潮間帯上部に生育する多くの海産緑藻の配偶子は、雌雄同型もしくはわずかな異型で、雌雄共に2本の鞭毛と眼点と呼ばれる光受容器官を持っており、放出されると直ちに正の走光性を示して海面に向かって遊泳を始める。私は、「配偶子が示す正の走光性は、雌雄の配偶子が遭遇する場所を3次元空間から海面直下の2次元平面に限定することによって接合の効率を高めるための行動なのではないか?」という仮説を立て、ヒトエグサを用いた接合実験を行ってこれを裏付ける証拠を得た。さらに、これらの種の雌雄の配偶子の放出は、走光性を効率的に利用することのできる昼間の干潮時に雌雄で同調的に起こるように、化学伝達物質を介した特異的な機構によって制御されていることを明らかにした。また、イワヅタ目のハネモの雄性配偶子は、小型で高速で泳ぎ回りながら雌性配偶子を探索するものの、走光性を示すことができないことから、「正の走光性を示す雌性配偶子と、走光性を示さない雄性配偶子が効率的に遭遇できるのだろうか?」という疑問を持って詳細な実験を行った結果、海産緑藻で初めて雌性配偶子からは雄性配偶子を誘引する性フェロモンが放出されていることを発見した。これらの結果とDNA塩基配列に基づく系統解析の結果を合わせて進化機構のさらなる解析を行っている。

关于女配子非典型性的演变的研究是，最基本的性问题之一，历史悠久。但是，到目前为止，许多出色的研究主要以理论方式解决了这一问题。这项研究调查了非典型骨髓演变与实际生物（海绿藻）密切接触的机制，这些理论研究的背景提供了以前从未见过的新发现和深刻考虑因素。许多在上部潮间带中生长的海洋绿色藻类配子是同型或略微非典型的，雄性和雌性都有两个鞭毛和感光体，称为眼斑，并立即显示出阳性的光act性特性，并开始向海面游泳。我假设“配子表现出正态性的行为是通过限制从三维空间到海面下方二维平面所遇到的位置来提高连接效率的行为吗？”并使用人类外骨骼进行了一个结实验，以获取证据以支持这一点。此外，揭示了这些物种的男性和女配子的释放受化学发射器的特定机制控制，因此在白天可以有效利用光电性特性的情况下，在潮汐低潮时，它们同步发生在男性和女性中。此外，尽管常春藤王朝的男性配子很小，并且在高速游动，但他们寻找女配子，但无法显示上光性特性，因此我们进行了详细的实验，该问题是关于表现出阳性光疗法的女配子是否可以有效地遇到的雄性配子的雄性配子是否表现出不表现出phototict属性的问题？我们发现，在海洋绿藻类中，吸引男配子的女配子是从女配子中释放出来的。这些结果和基于DNA碱基序列的系统发育分析的结果被合并，以进一步分析进化机制。