大型藻類における世代交代様式の進化についての理論的研究

大型藻类世代交替演化的理论研究

• 批准号: 10J00368
• 负责人: 別所 和博
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00368/
• 关键词: 世代交代様式の進化; 数理生物学; 藻類学; 進化生態学; 生活史の進化; 生活環の進化; 核相の進化; 菌類学; 季節的環境における適応; 生活環; 核層の進化; 澡類学; 生態学; 生活史; 進化生物学

海産大形藻類の世代交代様式(生活環)の進化に関する基本理論を構築することが本研究の目的である。それに基づき、平成24年度は、大型藻類に見られる、一倍体の藻体が大型化して二倍体が小型化する種と、二倍体の藻体が大型化して一倍体が小型化する種のパターンを説明する仮説の中の一つで、その生理生態学的な特徴に着目したNutrient Saving Hypothesisの数理モデルによる理解と、その仮説が単細胞藻類から多細胞藻類にどこまで拡張が可能なのかに関しての理論的研究を行った。その研究を行うにあたり、およそ半年間カナダKingstonにあるQueen's Universityに滞在し、そこのTroy Day教授と上記研究の共同研究を行った。そこでは、過去に酵母菌を用いて行われた競合実験のシステムを念頭におき、細胞分裂により増殖する単細胞生物の生活史を想定し、細胞の成長速度が栄養塩取り込み効率に依存する、栄養塩取り込み効率が細胞の表面積と周囲の栄養塩濃度に依存する、サイズ依存的な死亡が起こる、細胞分裂は細胞サイズが初期サイズの二倍に到達した時に起こる、という仮定の下でhaploid細胞とdiploid細胞の内的自然増加率を調べた。さらに、haploid細胞とdiploid細胞間の栄養塩の奪い合いを通した競合実験を、個体群動態モデルにより再現した。数理モデルを解析したところ、Nutrient Saving Hypothesisは実験室環境において部分的に観察されうるが、自然環境での動態は環境の栄養状態には依存しない可能性があることが明らかになった。現在これらの業績について論文執筆中である。また、現時点までの研究の進展を2013年3月に日本藻類学会37回大会、および日本生態学会第60回大会で発表した。さらに日本生態学会第60回大会(2013年3月、静岡)にて、シンポジウム「ゲノム量変化を伴うcomplex life cycleの適応と進化」を企画し、そこで上記研究の発表を行うとともに、倍数性を示す魚類、半倍数制を示す社会性昆虫の進化などとのアナロジーについて活発な議論を行った。

The <s:1> generational transmission pattern (living loop) <s:1> evolution of large Marine algae に the する basic theory を construction する である とが とが the purpose of this study である. そ れ に base づ き, 24 annual は pp.47-53, large algae に see ら れ る, double の algae が large-scale し て diploid が miniaturization す る と, diploid の algae body が large-scale し て double body が miniaturization す る kind の パ タ ー ン を illustrate す る 仮 says a つ の の で, そ の physiological ecology of な 徴 に with mesh し た Nutrient Saving content の mathematical モ デ ル に よ る understand と, そ の 仮 said が 単 cell algae か ら multicellular algae に ど こ ま で company, zhang が may な の か に masato し て の theory research line を っ た. そ の を line う に あ た り, お よ そ half years カ ナ ダ Kingston に あ る Queen 's University hysteresis in し に そ こ の Troy Day professor と written line study の common を っ た. そ こ で は, past に yeast を い て line わ れ た competition be 験 の シ ス テ ム を thought に お き, cell division に よ り raised colonization す る 単 cells biological の を し scenarios, a life cycle の growth が tech students.their ownship raise salt take り 込 み に sharper rate dependent す る, tech students.their ownship salt take り 込 み の が cell surface area と weeks working rate 囲 の tech students.their ownship に raise salt concentration dependent す る, サ イ ズ な death が こ る, cells divide は サ イ ズ が early サ イ ズ の twice に reach し た に up こ る, と い う 仮 under fixed の で haploid cells と の diploid cells within the natural rights of rate を adjustable べ た. さ ら に, haploid cells と between diploid cells の tech students.their ownship raise salt の duo い close い を tong し た competition be 験 を, individual group of dynamic モ デ ル に よ り reappearance し た. Mathematical モ デ ル を parsing し た と こ ろ, Nutrient Saving content は be 験 room environment に お い て part of に 観 examine さ れ う る が, natural environment で の dynamic は environment の tech students.their ownship to raise state に は dependent し な い possibility が あ る こ と が Ming ら か に な っ た. Currently, れら れら, <s:1> achievements に, に て て て, て paper in the process of writing である. Youdaoplaceholder0, current point まで, research progress を March 2013 に 37th congress of the Japanese Algae Society, および 60th congress of the Japanese ecological society で schedule event た. さ ら に Japan ecological society 60th back to assembly (in March 2013, shizuoka) に て, シ ン ポ ジ ウ ム "ゲ ノ ム amount - the を with う complex life Cycle の optimum 応 と evolution "を enterprises draw し, そ こ で written research の 発 table line を う と と も に, ploidy を す fish and a half times the numeration system in を す in social insects の evolution な ど と の ア ナ ロ ジ ー に つ い て live 発 な comment line を っ た.

项目成果

Optimal seasonal schedule of heteromorphic and isomorphic life-cycles in macroalgae.

大型藻类异形和同形生命周期的最佳季节安排。

• 发表时间: 2012
• 作者: Kazuhiro Bessho;Yoh Iwasa
• 通讯作者: Yoh Iwasa

大型、藻類生活環の多様性・貧栄養環境適応仮説の理論的検証

巨藻生命周期多样性/寡营养环境适应假说的理论验证

• 发表时间: 2013
• 作者: 別所和博;Troy Day
• 通讯作者: Troy Day

藻類の最適フェのロジー:異形生活環における進化的に安定な季節パターン

藻类的最佳物候：异形生命周期中进化稳定的季节模式

• 发表时间: 2010
• 作者: 別所和博;巌佐庸
• 通讯作者: 巌佐庸

Inducible defence and its modulation by environmental stress in the red alga Chondrus yendoi (Yamada and Mikami in Mikami, 1965) from Honshu Island, Japan.

日本本州岛红藻 Chondrus Yandoi 的诱导防御及其环境胁迫调节（Yamada 和 Mikami in Mikami，1965）。

• 发表时间: 2011
• 期刊: Journal of Experimental Marine Biology and Ecology
• 影响因子: 2
• 作者: Andreas Kubicek;Kazuhiro Bessho;Masahiro Nakaoka;Martin Wahl
• 通讯作者: Martin Wahl

Navigation disturbance and its impact on fish assemblage in the East Tiaoxi River, China

• DOI: 10.1007/s11355-011-0181-0
• 发表时间: 2013-07
• 期刊: Landscape and Ecological Engineering
• 影响因子: 2
• 作者: Y. Kano;Tatsuro Sato;Liangliang Huang;C. Wood;K. Bessho;Tomotaka Matsumoto;Y. Shimatani;Jun Nakajima