配偶子の雌雄性に関する進化生物学的研究

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昨年度、葉緑体コードの複数遺伝子合計6021塩基対に基づく47株(OTU)の系統解析を実施した結果、.群体性ボルボックス目のボルボックス科の中では異形配偶のPleodorinaは2系統群であり、片方の系統群がVdvoxの3種(節)と共に単系統群を形成し、その末端に位置することが解析された(Nozaki et al. 2000, Mol. Phylog. Evol.)。ところが、この系統解析では用いたVolvoxの種数は非常に限られていた。特に原形質連絡のないMerrillosphaera節に関しては7種が認められているにもかかわらず、Vdovx carteri 1種のみを扱っていた。本年度は、より詳細なボルボックス科内部の系統関係を推測する目的で、新種と思われるPleodorina 1種と11株のVolvoxを新たに加えた系統解析を実施した。その結果、ボルボックス科の中で4個の分離したVolvoxの系統群の存在が明らかとなった。また、Pleodorinaの2個のグループのどちらも、Volvoxの系統の末端には位置しなっかた。更に、EudorinaはVolvoxとPleodorinaの根元に位置する側系統群と解析された。従って、ボルボックス科の中では配偶子の雌雄性(異形配偶)を獲得した後、細胞数の増大と卵生殖化が平行進化したものと推測される。これらの系統群の中で系統的に分離して存在するrbcLgroup IAイントロンの進化を分子系統学的に解析したところ、これらの系統的分離は遺伝子水平伝達に加えて多くの系統群での脱落が原因であることが推測された(Nozaki et al. 2002, Mol. Phylog. Evol.in press)。また、雌雄性を獲得する段階まで進化していない群体性ボルボックス目の同形配偶のGoniumと雌雄性を獲得したPleodorinaの有性生殖に発現する遺伝子の探索するための方法論を確立した。