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。

作为与性有关的最基本问题之一，对雄性和雌性配子异形性进化的研究有着悠久的历史。然而，迄今为止进行的许多优秀研究主要是使用理论方法来解决这个问题。本研究以这些理论研究为背景，紧密联系实际生物（海洋绿藻）来研究异配进化的机制，产生了前所未有的新发现和深刻见解。许多生长在潮间带上部的海洋绿藻的配子是雌雄同体的或稍微不典型的；两性都有两个鞭毛和一个称为眼斑的感光器官，一旦释放，它们就会立即表现出其性向性并开始游向。海面。我相信配子表现出的正趋光性是一种通过将雄性和雌性配子之间的相遇从三维空间限制到海面下方的二维平面来提高接合效率的行为，我们假设“？ ”并使用人类卵子进行交配实验以获得支持这一假设的证据。此外，这些物种的两性配子的释放是由化学介质介导的特定机制控制的，使得两性在白天低潮期间同步发生，此时可以有效地利用趋光性，这一点已经明确。。此外，虽然蜜月的雄配子体型较小，为了寻找雌配子而高速游动，但它们无法表现出不表现出性行为的趋光性。针对“性配子能否有效地相遇？”这一问题进行了详细的实验，结果我们首次发现，在海洋绿藻中，雌性配子会释放出吸引雄性配子的性信息素。我们正在将这些结果与基于DNA碱基序列的系统发育分析结果相结合，进一步分析其进化机制。