植物陸上進出の鍵を握る接合藻類アオミドロ属の属内系統関係の全貌解明

完整阐明了接合子植物 Aomidoro 属的属内系统发育关系，它掌握着植物向陆地扩张的关键。

基本信息

批准号：
20J11534
负责人：
高野智之
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J11534/
关键词：
アオミドロ接合藻類分子系統解析分類学

项目摘要

本年度はこれまで確立したアオミドロ類（アオミドロ属、シロゴニウム属及びテムノギラ属）培養株に対して寒天培地上で培養する手法と窒素源を減少させた培地で培養する有性生殖誘導法を試みた。その結果、日本産アオミドロ類は秋山ら（日本淡水藻図鑑、１９７７）が報告していた８４種に加え日本新産１３種と未記載種４種の存在が明らかとなった。それらのうち主要な系統にアメリカやイギリスなど海外の培養株保存施設から入手したアオミドロ類培養株を加えた４１系統を系統解析に用いた。次世代シーケンサーを用いて得られたデータから葉緑体ゲノムをアセンブルし、葉緑体タンパク質をコードした８８遺伝子のCDSを抽出した。それに基づく系統解析の結果、アオミドロ類の各クレード間の系統関係は高い統計的支持率で示され、シロゴニウム属とテムノギラ属の種はアオミドロ属のクレードに含まれた。また、祖先形質推定によってアオミドロ類はアオミドロ型の有性生殖様式を示す祖先からシロゴニウム型とテムノギラ型にそれぞれ独立に進化したものと推測された。それらの結果を踏まえ、アオミドロ類３属はすべてアオミドロ属に帰属させるべきであると結論した。また、アオミドロ類の多くは２つの配偶子が接合して接合胞子を形成するが、一部の種は接合胞子の代わりに単一の配偶子から不動胞子を形成する。本研究で、静岡県下田市の水田から確立した培養株は、接合誘導すると不動胞子を形成した。この不動胞子には不規則な細孔模様が観察され、胞子嚢が膨張する点で他の不動胞子を形成するアオミドロ類とは区別された。

今年，我们尝试了一种培养先前建立的芳族培养菌株（芳香，sylogon和temnogira）的培养菌株，并在琼脂培养基上培养了一种诱导有性繁殖的方法，其中将培养物培养在一种含有氮源降低的培养基中。结果，据揭示了Akiyama等人报道的84种日本蓝藻。（日本淡水藻类百科全书，1977年）包括来自日本的13种新物种，其中包括四种未描述的物种。其中，使用了41种菌株，包括从美国和英国获得的培养应变储存设施获得的主要杏仁菌株，用于系统发育分析。叶绿体基因组是从使用下一代测序仪获得的数据中组装而成的，并提取了编码叶绿体蛋白的88个基因的CD。基于这项研究的系统发育分析表明，具有很高的统计批准等级显示了Aomidros的进化枝之间的系统发育关系，并且在芳族群体中包括了Syrogonium和Temnogira属的物种。此外，对祖先特征的估计表明，杏仁与祖先独立演变，这些祖先表现出在sylogonium and temnogira类型中表现出有性繁殖模式的祖先。基于这些结果，得出结论，应将所有三个属拟南芥分配给属属。同样，在大多数aomidros中，两个配子都会融合在一起形成结孢子，而某些物种则形成了从单个配子而不是连接孢子的固定孢子。在这项研究中，Shizuoka县从Shimoda City的稻田中建立的培养菌株在二聚诱导后形成了固定孢子。在这些固定的孢子中观察到了不规则的孔图，将它们与孢子囊膨胀点的其他固定孢子区分开。