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高水温耐性のある雌雄異株ノリのアポガミー誘発と性分化機構に関する研究

耐高水温雌雄异体紫菜植物无性繁殖诱导及性别分化机制研究

基本信息

批准号：
22H02418
负责人：
二羽恭介
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Tokyo University of Marine Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02418/
关键词：
南方系野生ノリアポガミー雌雄分化ノリ

项目摘要

本研究では、南日本や暖流海域に自生する雌雄異株ノリの種多様性や生理的特性を把握しながら温暖化に対応したノリの育種素材の収集を行い、雌雄異株ノリから効率的に品種改良が取り組めるように、受精無しでノリの純系株に分離できるアポガミーの誘発条件とその藻体特性を把握する。さらに、雌雄同株の養殖対象種スサビノリでは研究できなかったノリの雌雄分化の制御機構に関する研究に取り組むことを目的としている。令和4年度は、伊豆諸島で採集した雌雄異株ノリを用いて、詳細な形態観察とDNA解析を行った結果、伊豆諸島にはハイタンアマノリに加えてオニアマノリも自生していることを明らかにした。また、伊豆諸島で自生するこれら2種はいずれも、本州および中国に生育するものとは遺伝的に分化していた。一方、暖流黒潮の影響を受ける房総半島の沿岸に生育してた細葉で大型の野生ノリを分子同定した結果、2021年に新種記載されたセンジュアマノリであることが分かり、本種から分離した系統保存株を用いて室内培養実験および野外養殖試験を行った結果、葉状体の稔性は高かったが、高生長かつ高水温耐性の特性を持つことが明らかになった。本種はまれに葉状体の上部と下部で性の異なる個体も存在したが、雌雄異株のノリであり、雌雄の出現頻度は1:1であった。これらのことから、本種は核遺伝子支配によって雌雄分化が制御されていることが示唆された。センジュアマノリの葉状体から薬品等を用いてアポガミー誘発を行ったところ、受精無しで一定数の糸状体株を分離することができた。また、本種の雄性葉状体および雌性葉状体からmRNAを抽出し、次世代シーケンサーでmRNAの塩基配列を網羅的に調べた。

In this study, the physiological characteristics of species diversity of dioecious plants in the South Japan Warm Current were grasped, and the collection of breeding materials in response to warming, the improvement of dioecious plants with high efficiency, the selection of groups, the isolation of pure lines without fertilization, and the induction conditions of algae were grasped. In addition, monoecious breeding species are studied for their sexual differentiation and control mechanisms. In the fourth year, Izu Islands collected dioecious plants, detailed morphological observation and DNA analysis results, Izu Islands collected dioecious plants and DNA analysis results. The two islands are divided into two parts: Honshu and China. A new species recorded in 2021 was isolated from the coastal areas of the peninsula under the influence of warm water and black tide. The results of indoor culture and field culture experiments showed that the thallus fertility was high. High growth, high water temperature tolerance, high temperature resistance, high temperature resistance. This species is heterosexual in the upper and lower parts of the thallus. The frequency of occurrence of female and male is 1:1. This species is dominated by female and male differentiation. The plant is isolated from a certain number of thallus by the method of induction. In this species, male and female thallus mRNA were extracted, and the gene alignment of next generation thallus mRNA was detected.