極小の単細胞ピコ藻類における生活史ステージ転換現象の究明

本研究では，極域や亜寒帯海域での生態学的な重要性が示されつつあるシリカ被殻を持つパルマ藻Triparma属に注目している．本藻類は，生活史中に少なくとも二つのステージ，すなわち，シリカの殻を持ち無鞭毛の不動性ステージと，鞭毛を持ち無殻の遊泳性ステージを持つ．本研究では，両ステージの生理学的な違いとステージ転換の仕組みを理解するため，培養株を用いた研究を進めている．前年度までの細胞増殖解析から，不動性ステージと遊泳性ステージの混在株中では，現在用いている人工海水を用いた培養条件下では，どちらのステージも独立に細胞増殖をしている可能性が示されていた．検証が不十分であった遊泳性ステージの細胞分裂について，形態学的な解析を進めた結果，核を2つ持ち，鞭毛数が倍加している分裂中の細胞が顕微鏡下で捉えられた．これは遊泳性ステージが二分裂により細胞増殖をしている直接的な証拠と考えられるが，単離した遊泳ステージについては安定な継代培養には至っておらず，培養条件の検討を進める必要がある．また，研究対象の株と分子系統的にごく近縁で，不動性ステージを進化の過程で二次的に失ったと推測されている培養株の遊泳性ステージと，両ステージ混在株中の遊泳性ステージについて形態学的な比較を進めた．その結果，遊泳性ステージのみからなる株と比べ混在株中の遊泳性ステージは葉緑体の体積が顕著に小さいという結果が得られた．今後，両者の光合成や混合栄養の活性について検証を進めることで，生理生態学的な戦略の違いとの関連を精査する．

本研究では，極域や亜寒帯海域での生態学的な重要性が示されつつあるシリカ被殻を持つパルマ藻Triparma属に注目している．本藻類は，生活史中に少なくとも二つのステージ，すなわち，シリカの殻を持ち無鞭毛の不動性ステージと，鞭毛を持ち無殻の遊泳性ステージを持つ．本研究では，両ステージの生理学的な違いとステージ転換の仕組みを理解するため，培養株を用いた研究を進めている．前年度までの細胞増殖解析から，不動性ステージと遊泳性ステージの混在株中では，現在用いている人工海水を用いた培養条件下では，どちらのステージも独立に細胞増殖をしている可能性が示されていた．検証が不十分であった遊泳性ステージの細胞分裂について，形態学的な解析を進めた結果，核を2つ持ち，鞭毛数が倍加している分裂中の細胞が顕微鏡下で捉えられた．これは遊泳性ステージが二分裂により細胞増殖をしている直接的な証拠と考えられるが，単離した遊泳ステージについては安定な継代培養には至っておらず，培養条件の検討を進める必要がある．また，研究対象の株と分子系統的にごく近縁で，不動性ステージを進化の過程で二次的に失ったと推測されている培養株の遊泳性ステージと，両ステージ混在株中の遊泳性ステージについて形態学的な比較を進めた．その結果，遊泳性ステージのみからなる株と比べ混在株中の遊泳性ステージは葉緑体の体積が顕著に小さいという結果が得られた．今後，両者の光合成や混合栄養の活性について検証を進めることで，生理生態学的な戦略の違いとの関連を精査する．