呼吸器官形成から解明する等脚目甲殻類の陸上進出機構

陸生等脚類の呼吸器官は生息環境に応じて種ごとに様々な形態をとり、陸上進出に伴う形質進化の格好のモデルとなり得る。本研究では呼吸器官の進化過程を解明するため、モデル種ワラジムシを用いた呼吸器官の分子発生学的研究(研究1)と、他種のワラジムシ類との比較形態・発生学的研究(研究2)を並行して進めている。今年度研究1については、まずモデル種の呼吸器官形成過程を記載した論文を国際誌(Arthropod Structure & Development誌)にて発表することができた。また、呼吸器官形成に関わる遺伝子を特定するための組織間の比較RNA-seq解析についても、微量組織からのRNA抽出・精製を行い、シーケンス結果を得ることに成功した。しかし、一部サンプルで結果が得られず、今後追加解析が必要となっている。さらに、in situ hybridization法による遺伝子発現局在解析についても実験方法の検討を行い、予備的な結果が得られた。研究2については、海岸性種との比較の他、琉球列島において新たな比較対象となるNagurus属の種を採集することができた。これらの呼吸器官の形成過程について走査型電子顕微鏡による形態観察および切片作成による組織学的観察を行った。また、得られた種の一部についてはマーカーとなる遺伝子の一部配列を決定し、分子系統解析を行った。他種においても、モデル種ワラジムシと同様に空気呼吸器官は後胚発生の過程で形成されたが、その時期に種ごとに違いが認められた。これらの成果の一部は、日本プランクトン・日本ベントス学会合同大会にて発表した。さらに、他種においてもトランスクリプトーム解析を行い、遺伝子カタログの作成に一部成功した。

陸生等脚類の呼吸器官は生息環境に応じて種ごとに様々な形態をとり、陸上進出に伴う形質進化の格好のモデルとなり得る。本研究では呼吸器官の進化過程を解明するため、モデル種ワラジムシを用いた呼吸器官の分子発生学的研究(研究1)と、他種のワラジムシ類との比較形態・発生学的研究(研究2)を並行して進めている。今年度研究1については、まずモデル種の呼吸器官形成過程を記載した論文を国際誌(Arthropod Structure & Development誌)にて発表することができた。また、呼吸器官形成に関わる遺伝子を特定するための組織間の比較RNA-seq解析についても、微量組織からのRNA抽出・精製を行い、シーケンス結果を得ることに成功した。しかし、一部サンプルで結果が得られず、今後追加解析が必要となっている。さらに、in situ hybridization法による遺伝子発現局在解析についても実験方法の検討を行い、予備的な結果が得られた。研究2については、海岸性種との比較の他、琉球列島において新たな比較対象となるNagurus属の種を採集することができた。これらの呼吸器官の形成過程について走査型電子顕微鏡による形態観察および切片作成による組織学的観察を行った。また、得られた種の一部についてはマーカーとなる遺伝子の一部配列を決定し、分子系統解析を行った。他種においても、モデル種ワラジムシと同様に空気呼吸器官は後胚発生の過程で形成されたが、その時期に種ごとに違いが認められた。これらの成果の一部は、日本プランクトン・日本ベントス学会合同大会にて発表した。さらに、他種においてもトランスクリプトーム解析を行い、遺伝子カタログの作成に一部成功した。