A phylogenomic approach to reveal the explosive adaptive radiation of wood Sonchus in Canaries
| Project/Area Number |
22KF0187
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| Project/Area Number (Other) |
22F20385 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高山 浩司 京都大学, 理学研究科, 准教授 (60647478)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
KIM SEON-HEE 京都大学, 理学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 適応放散 / 海洋島 / カナリア諸島 / ゲノム系統解析 / キク科 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、カナリア諸島で適応放散を遂げたノゲシ属植物の進化過程を系統ゲノミクスにより明らかにすることを目的とする。これまで本ノゲシ属植物については、葉緑体DNAやリボソームDNAの部分配列を用いた系統解析が行われてきたが、急速な種分化や交雑による影響で十分な解像度の系統樹が得られていない。そこで本研究では、葉緑体DNAの全長塩基配列解析とゲノムワイドな一塩基多型解析を組み合わせることで、解像度の高い系統樹を得るとともに、過去の遺伝子流動を含めた種間の分岐過程を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、海洋島における植物の適応放散過程を系統ゲノミクスにより明らかにする。適応放散的種分化は、非常に短いタイムスケールで進行するため、適応放散した種間の遺伝的差異のうち系統的シグナルを持ったものは僅かである。そのため、従来の方法ではこの僅かな差異を捉えることが困難で、適応放散過程の詳細を明らかにすることはできなかった。加えて、種分化前後の分集団-種間の遺伝子流動の存在も系統情報をあいまいにする要因となり得ると予測される。そこで本研究では、葉緑体DNAの全長塩基配列解析とゲノムワイドな一塩基多型解析を組み合わせることで、カナリア諸島で大規模な適応放散を遂げた広義ノゲシ属の進化過程を明らかにすることを目的とする。葉緑体ゲノム系統樹と核ゲノム系統樹の比較解析により、過去の遺伝子流動を含めた種間の分岐過程を解明する。
2022年度はカナリア諸島のノゲシ属の固有種全30種を含む37サンプルについて、ショットガンシーケンス法による塩基配列の決定を行った。塩基配列データの中から葉緑体DNAの全塩基配列を抽出し、それに基づく系統樹を構築した。その結果、カナリア諸島のノゲシ属には4つの系統が存在することが明らかとなった。葉緑体DNAの全塩基配列を決定することで、高解像度の系統樹を得ることができ、本植物群の進化過程に関する議論が可能となった。本研究の成果をもとに、日本植物学会および韓国生物学会の口頭発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
葉緑体ゲノムの系統樹が既に完成しており、その成果を日本植物学会で発表することができた。次年度の解析に向けた準備も順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度はRAD-seq法によりゲノムワイドな一塩基多型の検出を行い、核の高解像度系統樹の構築を行う。葉緑体系統樹との樹形比較により
、進化過程における交雑の可能性を検証する。さらに分岐年代推定と系統地理解析を加えることで、カナリア諸島のノゲシ属の海洋島における
適応放散過程の詳細を明らかにしていく予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
