Phylogeny and character evolution of dinoflagellates with the haptophyte-type chloroplast

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渦鞭毛藻の中には標準的な渦鞭毛藻型葉緑体を失い，その後ハプト藻を取り込むことでハプト藻型葉緑体を獲得したものがある。本研究は，渦鞭毛藻の中でハプト藻型葉緑体とその関連形質が系統的にいつ，何回獲得されたかを解明するとともに，葉緑体進化のモデル構築を目指す。まず，無殻渦鞭毛藻カレニア科がもつハプト藻型葉緑体の系統関係を調べた。カレニア科渦鞭毛藻19種の培養株または野外試料から，葉緑体コード6遺伝子をサンガー法に基づいて決定し，系統樹を作成すると共に，既に得られている宿主核コード2遺伝子の系統樹と比較した。その結果，宿主と葉緑体の樹形は大部分が不一致となった。宿主と葉緑体の樹形が一致するものを，共通の葉緑体を継承している1系統とみなすと，カレニア科構成種の葉緑体は13系統に分かれることがわかった。カレニア科以外の渦鞭毛藻も考慮すると，渦鞭毛藻がもつハプト藻型葉緑体の約半数は，さまざまなハプト藻系統から確立され，残り約半数は近縁なハプト藻系統から繰り返し取り込まれることによって多重並列的に確立したと考えられた。次に，ハプト藻型葉緑体をもつ新たな系統の無殻渦鞭毛藻Kapelodinium sp.を観察した。本種は単藻培養が可能であり，採餌を行うことなく独立栄養的に増殖するが，現存ハプト藻と遺伝的に同一の葉緑体をもつ。そこで，ハプト藻細胞質rRNAおよびハプト藻葉緑体rRNAを標的とした蛍光in situハイブリダイゼーションを行うことで，さらなる細胞学的特徴の把握を行なった。その結果，本種はハプト藻細胞質を欠く一方，葉緑体は観察される限り全てが現存ハプト藻の単一系統由来であることがわかった。これらは，Kapelodinium sp.がハプト藻細胞のうち葉緑体のみを選択的に取り込み，渦鞭毛藻核が支配する代謝系によって葉緑体を増殖させたことを示している。