特異的な糖利用に着目した地衣類の起源および進化過程の解明

阐明地衣的起源和进化过程，重点关注特定糖的利用

基本信息

批准号：
17J03039
负责人：
吉野花奈美
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

陸上生態系において、緑藻類と共生する子嚢菌類の多様性は非常に高い。しかしながら、その多様化を可能にした共生機構はほとんど明らかになっておらず、真菌類の進化を語る上で大きなブラックボックスとなっている。そこで本研究では、緑藻類が子嚢菌類に特異的に供給するポリオールに着目し、その輸送・代謝機構の獲得が緑藻と共生する子嚢菌類へ与えた影響について明らかにすることを目的とした。まず、昨年度までに得た、カラタチゴケ（緑藻と共生する子嚢菌類の一種）の培養方法の検討および二次代謝産物のHPLC解析の結果をまとめた。本試験を行った菌株はゲノムシークエンスを行った菌株であり、今後のゲノム情報を基盤としたデータ解析を進める上で重要な、表現型形質の情報を得た。また、子嚢菌類におけるポリオール輸送体の保存性と緑藻との共生への関連性を明らかにした結果をまとめ、公表した。本論文において、新規に取得したカラタチゴケの全ゲノムde novoシークエンスも解析し、ポリオール輸送体候補を複数得た。さらにこれらの結果を受け、多系統に属する子嚢菌類のポリオール資化性について調べ、緑藻と共生する子嚢菌類のリビトール利用に優位性が認められた。本結果についてはThe Lichenologist誌に投稿した。最後に、カラタチゴケの菌株を用い、炭素源の影響をRNA-Seqで解析した。その結果、リビトールを炭素源とした場合に特異的な糖輸送体が見つかった。これらの結果を踏まえ、ポリオールの輸送・代謝機構の獲得は、子嚢菌類の多様な系統で緑藻との共生が始まる必要条件であった可能性が示唆され、さらに緑藻との共生により、これらの機構に独自性が生じていることが考えられた。今後、ゲノムおよびRNA-Seqの結果より得られた情報から、緑藻との共生に必須であるポリオールの輸送・代謝機構の全貌が明らかになると考えられる。

在陆地生态系统中，与绿藻类共生的子菜烯的多样性非常高。但是，允许这种多样化的共生机制尚未得到揭示，因此在谈论真菌的演变时，它是一个主要的黑匣子。因此，这项研究的重点是绿藻专门为子囊菌提供的多元醇，并旨在阐明其运输和代谢机制对与绿藻共存的子囊菌具有的影响。首先，我们总结了ROE胸腺科（一种与绿藻共存的一种蛋白酶）研究的培养方法的结果，以及去年获得的绿色藻类，以及对次生代谢产物的HPLC分析。这项研究中进行的菌株是基因组序列的菌株，并获得了表型性状的信息，这对于将来基于基因组信息的数据分析很重要。我们还概述了揭示了在蛋白酶中多元转运蛋白及其与绿藻共生的关系的结果。在本文中，我们还分析了新获得的ROE ROE的整个基因组从头序列，并获得了多个候选多元转运蛋白。此外，遵循这些结果，我们研究了属于多种菌株的Ascomyceae的多元醇合并，并发现了与绿藻共存的核糖科中的核糖核酸的优势。结果已发布给《地衣学家》杂志。最后，使用ROE窦苔藓菌株，使用RNA-Seq分析了碳源的效果。结果，当将核糖用作碳源时，发现了特定的糖转运蛋白。基于这些结果，建议获得多元元转运和代谢机制可能是在各种子囊科中与绿色藻类共生的必要条件，并且与绿藻的共生相结合导致了这些机制的启动。人们认为，从从基因组和RNA-seq结果获得的信息中，将来会揭示多元醇的运输和代谢机理的全部图景，这些机制对于与绿色藻类的共生至关重要。