| Project/Area Number |
23K20303
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| Project/Area Number (Other) |
20H03310 (2020-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2020-2023) |
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| Section | 一般 |
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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) |
田村 実 京都大学, 理学研究科, 教授 (20227292)
布施 静香 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30344386)
梶田 忠 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (80301117)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
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| Keywords | 海流散布 / 海流散布植物 / 系統地理 / 種子散布 / 種分化 / 局所適応 / 集団ゲノミクス / 日本列島 / 小笠原諸島 / 遺伝的多様性 / 周辺種分化 / 広域分布種 |
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| Outline of Research at the Start |
汎熱帯海流散布植物の分布の北限域である日本列島の温帯海岸域や小笠原諸島では、汎熱帯海流散布植物を母種として分化したと推測される地域固有種が複数種知られている。これらの地域固有種は、分布周縁部における地域的な選択圧や集団隔離が、種子散布によって維持される集団間の遺伝子流動の効果を上回ったために、平行的に種分化してきたと考えられる。本研究では、温帯域への適応や島嶼環境での地理的隔離が汎熱帯海流散布植物の分布周縁部での種分化をもたらしたという仮説を、複数の種群を対象にした集団ゲノミクス解析等により検証し、海流散布植物を中心とした海洋分散型生物の多様性維持創機構の理解に貢献する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、汎熱帯海流散布植物の分布周縁における地域固有種の進化過程を解明することを目的としている。日本列島の温帯海岸域や小笠原諸島には、汎熱帯海流散布植物から派生したと推測される地域固有種が複数存在する。これら複数の分類群に着目して、（１）地域固有種を生み出した集団動態、（２）種分化・集団分化のパターンをもたらす自然選択、（３）地域固有種を生み出した地史的背景を解明する。
１．試料収集：オオハマボウ、ナガミハマナタマメ、ハマオモト、グンバイヒルガオ、イワタイゲキのDNAおよびRNA試料を日本国内、台湾およびグアムで収集した。
２．広義ハマオモトの系統地理：葉緑体ゲノムおよびゲノムワイド一塩基多型解析により、ハマオモト種内の系統関係と集団の遺伝構造を解析した。現在までのところ日本列島の集団が単一起源である可能性が示されている。さらに琉球列島付近を境にした南北の集団遺伝構造が見られることが明らかとなった。
３．イワタイゲキの系統地理：中琉球を境に南北で遺伝的分化が見られることが明らかとなった。生態ニッチモデリングおよび分岐年代推定から、最終氷期から現在にかけての集団の移動拡散がイワタイゲキ種内に見られた遺伝構造に強く影響していることが推察された。本内容を国際誌に発表した。
今後は、他の種についても同様の解析を進め、種間の遺伝構造の共通性と固有性を明らかにしていく。また、集団遺伝学的解析に加え、生態ニッチモデリングや海流分散モデリングを行うことで、分布形成過程を解明していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
海外での試料収集が遅れていたが、台湾およびグアムで試料採集を行い、遅れを取り戻しつつある。最も解析が進んでいるオオハマボウとイワタイゲキニついて誌上発表まで行うことができた。種間比較の結果から、ハマボウ、ハマオモト、イワタイゲキでは、それぞれ異なる種内の遺伝構造が存在することが示されている。この違いに関しては、集団遺伝学的解析に加え、生態ニッチモデリングや海流分散モデリングを行うことで、分布形成過程を解明していく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は未解析の分類群（グンバイヒルガオとハマナタマメ）を中心に既存のサンプルを用いて遺伝解析を進めていく。さらに、生態ニッチモデリングや海流分散モデリングを行うことで、多面的アプローチにより分布形成過程を解明していく予定である。また、これまでの研究成果を国際植物学会議（IBC 2024）で発表する予定である。
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