河川アオノリの分子生物地理学的研究および低塩分耐性と形態形成に関する解析

河蓝紫菜分子生物地理学研究及低盐耐性和形态发生分析

基本信息

批准号：
17687007
负责人：
嶌田智
金额：
$ 18.89万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17687007/
关键词：
系統進化環境ゲノム分類学海洋生態

项目摘要

河川に生育する緑藻アオノリ類に注目し、沖縄県は天然記念物である塩川をはじめとして、小笠原諸島、奄美大島、種子島、九州、四国、本州日本海側、本州太平洋側および北海道の各河川で採集を行い、種多様性、生物地理、形態形成、低塩分耐性に関する研究を行った。[種多様性解析]河川アオノリはこれまでスジアオノリ1種と考えられていたが、核ITS領域による分子系統解析の結果、河川アオノリとして6種が確認でき、そのうち1種を新種記載した。[生物地理学的解析]解像度の高い2種類のDNAマーカーを用いて主要な河川アオノリ種であるスジアオノリの生物地理学的解析を行った。その結果、「スジアオノリはごく最近海産ウスバアオノリから分化し、それは進化の過程でたった1度だけで、河川という汽水域に適応した株が四国で誕生し、その株が全国の河川へと分布を拡げていった」という進化ストーリーが考えられた。[形態形成解析]上記研究で近縁であることが示された海産ウスバアオノリと河川産スジアオノリを海水培養し形態を比較した。その結果、それぞれの種は特定の形態を維持し、形態的な違いが遺伝的に固定されていることが示唆された。[低塩分耐性解析]沖縄の河川に生育する株を用いて現地の湧水と海水とで培養し、それぞれの培養株からタンパク質を抽出して比較した。現地の湧水で培養した藻体には約20kDのタンパクバンドが特異的に強く発現しており、このタンパク質をコードしている遺伝子を単離したところ、レクチン様遺伝子であることが示唆された。今後は、低塩分耐性に関わる遺伝子群を網羅的に探索し機能推定するなどして、海水から淡水への適応進化に関する遺伝的バックグランドを理解したいと考えている。

冲绳县以河流中生长的绿藻青藻为中心，对天然纪念物盐川、小笠原群岛、奄美大岛、种子岛、九州、四国、日本海等地的河流进行了调查我们采集了本州岛一侧、本州岛太平洋一侧和北海道的标本，并进行了物种多样性、生物地理学、形态发生和低盐耐受性的研究。 [物种多样性分析] 迄今为止，河蓝紫菜被认为是鹿角紫菜的一种，但利用核ITS区域进行分子系统发育分析的结果，确认了6种河蓝紫菜，并对其中的一种进行了描述作为一个新物种。 [生物地理分析] 我们使用两种高分辨率DNA标记对主要河流绿紫菜物种和蓝紫菜物种进行了生物地理分析。结果，“Suziaonori最近才与海洋Sugaonori分化，这种情况在进化过程中只发生过一次，适应河流咸水的菌株在四国诞生，该菌株传播到全国各地的河流。人们考虑了一个进化的故事。 [形态发生分析] 我们在海水中培养了上述研究中显示密切相关的海洋和河流产生的A. aonori，并比较了它们的形态。结果表明，每个物种都保持着特定的形态，并且形态差异在遗传上是固定的。 [低盐耐性分析] 使用在冲绳河流中生长的菌株，在当地的泉水和海水中培养它们，从每个培养菌株中提取蛋白质，并进行比较。一条约20kD的蛋白条带在当地泉水培养的藻类中特异而强烈地表达，当分离出编码该蛋白的基因时，表明它是一种凝集素样基因。未来，我们希望全面寻找与低盐耐性相关的基因并评估其功能，以了解从海水到淡水适应进化的遗传背景。