特異的な糖利用に着目した地衣類の起源および進化過程の解明

阐明地衣的起源和进化过程，重点关注特定糖的利用

• 批准号: 17J03039
• 负责人: 吉野 花奈美
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J03039/
• 关键词: 地衣類; 子嚢菌; ポリオール; リビトール; マンニトール; 輸送体; カラタチゴケ; 共生; Ramalina conduplicans

陸上生態系において、緑藻類と共生する子嚢菌類の多様性は非常に高い。しかしながら、その多様化を可能にした共生機構はほとんど明らかになっておらず、真菌類の進化を語る上で大きなブラックボックスとなっている。そこで本研究では、緑藻類が子嚢菌類に特異的に供給するポリオールに着目し、その輸送・代謝機構の獲得が緑藻と共生する子嚢菌類へ与えた影響について明らかにすることを目的とした。まず、昨年度までに得た、カラタチゴケ（緑藻と共生する子嚢菌類の一種）の培養方法の検討および二次代謝産物のHPLC解析の結果をまとめた。本試験を行った菌株はゲノムシークエンスを行った菌株であり、今後のゲノム情報を基盤としたデータ解析を進める上で重要な、表現型形質の情報を得た。また、子嚢菌類におけるポリオール輸送体の保存性と緑藻との共生への関連性を明らかにした結果をまとめ、公表した。本論文において、新規に取得したカラタチゴケの全ゲノムde novoシークエンスも解析し、ポリオール輸送体候補を複数得た。さらにこれらの結果を受け、多系統に属する子嚢菌類のポリオール資化性について調べ、緑藻と共生する子嚢菌類のリビトール利用に優位性が認められた。本結果についてはThe Lichenologist誌に投稿した。最後に、カラタチゴケの菌株を用い、炭素源の影響をRNA-Seqで解析した。その結果、リビトールを炭素源とした場合に特異的な糖輸送体が見つかった。これらの結果を踏まえ、ポリオールの輸送・代謝機構の獲得は、子嚢菌類の多様な系統で緑藻との共生が始まる必要条件であった可能性が示唆され、さらに緑藻との共生により、これらの機構に独自性が生じていることが考えられた。今後、ゲノムおよびRNA-Seqの結果より得られた情報から、緑藻との共生に必須であるポリオールの輸送・代謝機構の全貌が明らかになると考えられる。

在陆地生态系统中，与绿藻共存的子囊菌多样性极高。然而，使它们多样化的共生机制在很大程度上是未知的，并且在讨论真菌的进化时仍然是一个大黑匣子。因此，在本研究中，我们重点关注绿藻专门向子囊菌提供的多元醇，旨在阐明获取这些多元醇的运输和代谢机制对与绿藻共生的子囊菌的影响。首先，我们总结了截至去年石竹苔（一种与绿藻共存的子囊菌）的培养方法和次生代谢物的 HPLC 分析的结果。本次测试使用的菌株是基因组已被测序的菌株，获得了表型性状信息，这对于今后基于基因组信息的数据分析非常重要。我们还总结并发表了揭示子囊菌中多元醇转运蛋白的保守性及其与绿藻共生关系的结果。在本文中，我们还分析了新获得的苔藓立碗藓全基因组序列，获得了多个候选多元醇转运蛋白。基于这些结果，我们进一步研究了属于多个系统发育类群的子囊菌的多元醇同化能力，发现与绿藻共生的子囊菌在核糖醇利用方面具有优势。结果已提交给地衣学家。最后，我们使用 RNA-Seq 分析了石竹菌株碳源的影响。结果，当核糖醇用作碳源时，发现了特定的糖转运蛋白。基于这些结果，表明多元醇运输和代谢机制的获得可能是子囊菌各谱系中与绿藻启动共生的先决条件，此外，多元醇运输和代谢机制的获得可能是子囊菌中与绿藻共生的先决条件。人们认为该机制是启动与绿藻共生的必要条件。未来，人们认为从基因组和RNA-Seq结果获得的信息将揭示多元醇运输和代谢机制的完整图景，这对于与绿藻的共生至关重要。

项目成果

子嚢菌門における地衣化現象とポリオール輸送体遺伝子との関係

子囊菌中地衣化现象与多元醇转运蛋白基因的关系

• 发表时间: 2018
• 作者: 吉野花奈美;山本航平;園田雅俊;山本好和;坂本一憲
• 通讯作者: 坂本一憲

Optimizing synthetic culture medium for growth of Ramalina conduplicans mycobiont

优化 Ramalina conduplicans 真菌生长的合成培养基

• 发表时间: 2019
• 作者: Yoshino Kanami;Kawakami Hiroko;Sakamoto Kazunori
• 通讯作者: Sakamoto Kazunori

The conservation of polyol transporter proteins and their involvement in lichenized Ascomycota

多元醇转运蛋白的保守及其在地衣化子囊菌中的参与

• DOI: 10.1016/j.funbio.2019.01.006
• 发表时间: 2019
• 影响因子: 2.5
• 作者: Yoshino Kanami;Yamamoto Kohei;Hara Kojiro;Sonoda Masatoshi;Yamamoto Yoshikazu;Sakamoto Kazunori
• 通讯作者: Sakamoto Kazunori

地衣に内生する糸状菌の種類とその炭素源の探索

寻找地衣内源生长的丝状真菌类型及其碳源

• 发表时间: 2018
• 作者: 吉野花奈美;山本航平;升本宙;出川洋介;原田浩;坂本一憲
• 通讯作者: 坂本一憲