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

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。

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。