緑色渦鞭毛藻の系統分類および葉緑体の起源解明

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１）電子顕微鏡を用いた細胞微細構造の解明細胞の微細構造の観察には、SEMおよびTEMを用い、細胞表面やGymnodiniumグループで報告されている核膜小胞の有無、そして、葉緑体包膜の枚数、葉緑体やピレノイドの形状などを観察した。その結果、鶴岡株と室蘭株は核膜小胞をもたないことから既知緑色渦鞭毛藻Lepidodinium属を含むGymnodiniumグループとの類縁性はないと考えられ、先行研究の結果と矛盾しない。また、鶴岡株と室蘭株を比べ、細胞の外形、上錐溝や葉緑体、ピレノイドの形状で明らかに区別がつくことから両株を新属新種として扱うことが妥当であると結論づけた。さらに、両株の葉緑体はどちらも4枚の包膜で囲まれ、外側と内側2枚の膜間には広い葉緑体周縁区画があり、リボソーム様顆粒のほか、ヌクレオモルフと考えられる２重膜で囲まれた構造が確認された。一方、ミトコンドリアやゴルジ体などは観察されなかった。２）分子データを用いた緑色葉緑体の起源解明次世代シーケンサーを用いてtotal DNAシーケンスとtotal RNAシーケンスの解析を筑波大学の稲垣祐司博士と共同で行った。葉緑体の起源を推定するために、内部共生体由来遺伝子の配列（18S rDNA、16S rDNA）を先述した次世代シーケンスデータで検索し、配列を決定したものを系統解析に用いた。その結果、鶴岡株と室蘭株の葉緑体はLepidodinium属の葉緑体と単系統群を形成した。さらに、緑藻綱Pedinomonas属に近縁であることが明らかとなった。以上の結果より、鶴岡株と室蘭株、Lepidodinium属は独立に緑色葉緑体を獲得し、渦鞭毛藻の進化過程において少なくとも３回は緑色葉緑体への置換があったことが明らかとなった。また、内部共生体由来核は縮退過程にあると考えられる。