Understanding genomic bases of coral-algae symbioses occurring in nature

了解自然界中珊瑚-藻类共生的基因组基础

• 批准号: 20H03235
• 负责人: 新里 宙也
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03235/
• 关键词: サンゴ; 褐虫藻; 共生; ゲノム

サンゴ礁を形成する造礁サンゴは、細胞内の共生藻類、褐虫藻と密接な相利共生関係を築いている。しかし温暖化などの地球規模の環境変動により、サンゴと褐虫藻の共生関係の崩壊、白化現象が頻発しており、世界中でサンゴ礁が減少を続けている。一方でサンゴ礁の基盤となるサンゴ-褐虫藻の共生メカニズムやその成立・維持の分子機構は、未だ多くが謎のままである。本研究は現在進行系の環境変動の影響を受け続けているサンゴ礁生態系の基盤であるサンゴ-褐虫藻の共生関係が、実際の海の中でどのように成立・維持されているのか、ゲノム科学的手法を駆使し理解することを目的とする。本来の共生褐虫藻が共生した時のサンゴの遺伝子発現変化について明らかにしたが、褐虫藻の感染直後の遺伝子応答については不明だった。そこで異なる褐虫藻培養株を感染させ、それぞれの褐虫藻株に対するサンゴ幼生の24時間以内の遺伝子発現応答を比較解析した。本来の共生褐虫藻の認識に関わっている可能性のあるサンゴの遺伝子群の特定を行い、本成果を国際誌で報告した。造礁サンゴの共生様式は、毎世代ごとに環境中から褐虫藻を獲得する水平伝播型と、親から褐虫藻を受け継ぐ垂直伝播型に分けられる。垂直伝播型のコモンサンゴ属二種とミドリイシ科のアナサンゴ1種のゲノム解読を行ったが、水平伝播型のミドリイシ属サンゴのゲノム情報に比べ、特に遺伝子予測の精度が低かった。そこでRNA-Seq情報を追加して再度遺伝子予測を行い、複数のミドリイシ属を含めた公開されているサンゴのゲノム情報と同等の質まで向上させることができた。さらにミドリイシ科とは別系統の、垂直伝搬型のサンゴの新規ゲノム解読を国際誌で発表した。細胞内に褐虫藻が共生するサンゴとは異なり、細胞外に褐虫藻が共生するシャコガイについても、ゲノム解読に着手するために材料採集を行った。

サ ン ゴ reef を form す る reef-forming サ ン ゴ は, intracellular の symbiotic algae, brown algae と contact な phase the symbiotic masato is built い を て い る. し か し warming な ど の scale の earth environment - move に よ り, サ ン ゴ と worm in brown algae の symbiotic masato is の 壊 alert, bleaching が frequency 発 し て お り, world で サ ン ゴ reef が reduce を 続 け て い る. One party で サ ン ゴ reef の base plate と な る サ ン ゴ - worm in brown algae の symbiotic メ カ ニ ズ ム や そ の, maintain の molecular agency は, not だ く が mystery の ま ま で あ る. This study は now is の environment - move の を by け 続 け て い る サ ン ゴ reef ecosystems の base plate で あ る サ ン ゴ - worm in brown algae の symbiotic masato が, be in the の sea の で ど の よ う に was set up, maintain さ れ て い る の か, ゲ ノ ム scientific technique を 駆 make し understand す る こ と を purpose と す る. Originally の symbiosis worm in brown algae が symbiotic し た when の サ ン ゴ の heritage 伝 発 son now - the に つ い て Ming ら か に し た が, brown algae の insect infection straight after の heritage 伝 son 応 answer に つ い て は unknown だ っ た. そ こ で different な る worm in brown algae cultivation strains を infection さ せ, そ れ ぞ れ の worm in brown algae strains に す seaborne る サ ン ゴ larval の within 24 time の heritage 伝 発 応 now answer を comparing analytic し た. Originally の symbiosis worm in brown algae の know に masato わ っ て い る possibility の あ る サ ン ゴ の heritage 伝 subgroup の specific を い, this results を international volunteers で report し た. Reef-forming サ ン ゴ の symbiotic others type は, their generation ご と に environment か ら worm in brown algae を get す る level 伝 type と feeding, pro か ら worm in brown algae を by け 継 ぐ vertical 伝 type に separating け ら れ る. Vertical type 伝 sowing の コ モ ン サ ン ゴ belong to two と ミ ド リ イ シ secco の ア ナ サ ン ゴ one の ゲ ノ ム solution 読 を line っ た が, horizontal type 伝 sowing の ミ ド リ イ シ genus サ ン ゴ の ゲ ノ ム intelligence に than べ, に heritage 伝 son to low が か の measurement っ た. そ こ で RNA - Seq intelligence を additional し て again heritage 伝 line to measure を い, plural の ミ ド リ イ シ genus を containing め た public さ れ て い る サ ン ゴ の ゲ ノ ム intelligence と equivalent mass の ま で upward さ せ る こ と が で き た. さ ら に ミ ド リ イ シ secco と は の don't system, vertical 伝 move の サ ン ゴ の new rules ゲ ノ ム solution 読 を international volunteers で 発 table し た. Intracellular に worm in brown algae が symbiotic す る サ ン ゴ と は different な り, extracellular に worm in brown algae が symbiosis す る シ ャ コ ガ イ に つ い て も, ゲ ノ ム solution 読 に to す る た め に line material acquisition を っ た.

项目成果

サツマハオリムシの全ゲノム解読と遺伝子予測

蜜柑全基因组解码及基因预测

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉田悠;善岡祐輝;八巻鮎太;佐々木章;井上広滋;新里宙也
• 通讯作者: 新里宙也

18種のミドリイシ科サンゴの全ゲノム解読が明らかにする、ミドリイシ属の環境適応戦略

18种鹿角珊瑚的全基因组测序揭示了鹿角珊瑚的环境适应策略

• 发表时间: 2020
• 作者: 新里 宙也;鈴木 豪;山下 洋;佐藤 矩行
• 通讯作者: 佐藤 矩行

造礁サンゴ、コユビミドリイシのゲノムワイドSNPを用いた、南西諸島における集団構造解析

使用造礁珊瑚、鹿角珊瑚的全基因组 SNP 分析南西群岛的种群结构

• 发表时间: 2020
• 作者: 土屋考人;座安佑奈;中島祐一;鈴木豪;佐藤矩行;新里宙也
• 通讯作者: 新里宙也

ハマサンゴ，その「コンサバ」なゲノム戦略

滨珊瑚，它的“保守”基因组策略

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryo Nishihara;Emi Hoshino;Yoshiki Kakudate;Koji Suzuki;Sung-Bae Kim;新里宙也，竹内猛，善岡祐輝，多田一風太，神田美幸，井口亮，日下部誠，佐藤矩行，井上麻夕里
• 通讯作者: 新里宙也，竹内猛，善岡祐輝，多田一風太，神田美幸，井口亮，日下部誠，佐藤矩行，井上麻夕里

Can Acropora tenuis larvae attract native Symbiodiniaceae cells by green fluorescence at the initial establishment of symbiosis?

• DOI: 10.1371/journal.pone.0252514
• 发表时间: 2021
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Yamashita H;Koike K;Shinzato C;Jimbo M;Suzuki G
• 通讯作者: Suzuki G