Acquisition and maintenance of tolerance to combinational environmental syresses in seaweeds

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本研究の目的は、海産紅藻ウシケノリにおける複合環境ストレスへの耐性獲得機構の解明である。これまでの研究により、ウシケノリが淡水で生育可能であること、その場合栄養飢餓ストレスや浸透圧ストレスに複合的にさらされるが、そのような複合環境ストレスに対して強い耐性を獲得できることを明らかとしてきた。さらに、このような複合環境ストレス下では細胞や葉緑体の形態を変化させるが、これは再び海水に戻すことで回復することも見出している。この場合、膜脂質脂肪酸の飽和度の変化も見られたので、膜を介する物質輸送や細胞膜の形成などが複合環境ストレスの応答・適応に関わることも示唆された。特に、海水に戻してストレスを解除した後に見られる膜脂質脂肪酸の飽和化は、ウシケノリにおける塩ストレスへの応答において重要と考えられ、これが細胞や葉緑体の形態変化に関わると推察された。これらのことから、淡水と海水には異なる応答が可逆的に引き起こされることが、ウシケノリの複合環境ストレスへの強い耐性の獲得を可能にしていると考えられた。以上を踏まえ、最終年度ではメタボローム解析による複合環境ストレス応答関連因子の同定を試みた。この実験は諸事情により9月一杯で終了となったが、目的とする膨大なデータは得られており、脂質、脂肪酸、アミノ酸、糖類、核酸代謝物、ビタミンなどの項目について整理しているところである。本研究の成果は、ウシケノリの複合環境ストレス応答が可逆的な生理応答を基盤とした融通性のある適応機構であることを示している。今後は、複合環境に対する耐性の獲得機構を理解するために、現在進行中のメタボローム解析データから耐性付与因子を見出し、さらにそれらの発現制御機構を解明していく予定である。このような研究により、複合環境ストレス応答の理解が深まり、環境耐性養殖ノリの遺伝育種学的な開発が進展すると期待される。