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

具有触生菌型叶绿体的甲藻的系统发育和性状进化

• 批准号: 21K15150
• 负责人: 高橋 和也
• 金额: $ 3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15150/
• 关键词: 細胞内共生; 葉緑体置換; 渦鞭毛藻; ハプト藻; 分子系統解析; 盗葉緑体; 系統; 分類; 微細構造

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。

The standard chloroplasts of Cyclonodinium were lost, and the chloroplasts of Cyclonodinium were acquired. In this study, we aim to investigate the relationship between chloroplasts and chloroplasts in Cystidinoflagellates, how to understand them, and how to construct chloroplasts. The systematic relationship of algal chloroplasts was adjusted. A phylogenetic tree of 19 species of Dinoflagellates was constructed from field samples and compared with host nuclear DNA sequences. Most of the host chloroplast trees are inconsistent. The host chloroplast tree is identical to the host chloroplast tree. The host chloroplast tree is identical to the host chloroplast tree. The host chloroplast tree is identical to the host chloroplast tree. About half of the algae chloroplasts outside the family Vorodinoflagellates were found to have been isolated, and about half of the algae chloroplasts were found to have been isolated. The next step is to investigate the new system of algae-type chloroplasts, Kapelodinium sp. This species can be cultivated independently, and the chloroplasts of existing algae can be harvested independently. In this paper, we try to find out the cytological characteristics of algae by analyzing the cytoplasmic rRNA and chloroplast rRNA of algae. As a result, the cytoplasm of this species is incomplete, and the chloroplast is incomplete. The origin of the existing system of algae is incomplete. In this case, Kapelodinium sp. is responsible for the selection of chloroplasts from algae cells, and for the selection of chloroplasts from algae nuclei.

项目成果

Morphology, pigment composition and phylogeny of an unarmored dinoflagellate Gertia sp., a peridinin-containing species in the Kareniaceae

无甲甲藻Gertia sp.（卡伦尼亚科含多甲素的物种）的形态学、色素组成和系统发育

• 发表时间: 2021
• 作者: K. Takahashi;W.M. Lum;M. Iwataki
• 通讯作者: M. Iwataki

マトリョーシカはどこまで包む?渦鞭毛藻の三次 葉緑体成立過程を示す細胞構造と系統の証拠

俄罗斯套娃包裹多远？细胞结构和谱系证据显示甲藻三级叶绿体的形成过程

• 发表时间: 2022
• 作者: 高橋 和也，岩滝 光儀;高橋 和也
• 通讯作者: 高橋 和也

無殻渦鞭毛藻カレニア科のハプト藻型葉緑体系統が示す多重並列共生

无壳甲藻Kareninidae的触生菌型叶绿体谱系表现出多重平行共生

• 发表时间: 2022
• 作者: M. Iwataki;W.M. Lum;K. Kuwata;K. Takahashi;G. Benico;岩滝光儀・桑田向陽・Lum Wai Mun・高橋和也;内田肇・小澤眞由・高橋和也・渡邊龍一・松嶋良次・及川寛・鈴木敏之・岩滝光儀;W.M. Lum・K. Takahashi・T. Nishimura・M. Adachi・M. Iwataki;高橋和也・G. Benico・岩滝光儀
• 通讯作者: 高橋和也・G. Benico・岩滝光儀

ハプト藻葉緑体をもつ渦鞭毛藻の蛍光in situ ハイブリダイゼーション法に基づく細胞学的観察

基于荧光原位杂交法的甲藻叶绿体细胞学观察

• 发表时间: 2023
• 作者: 高橋 和也，岩滝 光儀