Inference of plant adaptive radiation based on idiosyncratic phylogenetic signals in genomes.
| Project/Area Number |
23K23962
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| Project/Area Number (Other) |
22H02699 (2022-2023)
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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 (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45040:Ecology and environment-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
井鷺 裕司 京都大学, 農学研究科, 教授 (50325130)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
陶山 佳久 東北大学, 農学研究科, 教授 (60282315)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | 生物多様性 / 種分化 / 保全ゲノミクス / 適応放散 / 浸透交雑 / 適応的浸透交雑 / 分岐年代推定 / 種間交雑 / ゲノムスキャン |
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| Outline of Research at the Start |
適応放散に伴って変化したゲノム領域について、その由来と機能を推定することで、生物多様性創出過程を理解する事を目的とする。多様な形態・形質を示す25種のニューカ レドニア産Oxera属植物を対象に全ゲノム情報から種の系統関係を推定するとともに、ゲノムを多数領域に分割して個別に系統解析し、局所的な特異系統シグナルを示す領域を検出する。検出された領域に対して、 由来 （浸透交雑、祖先多型、新たな突然変異など）、機能、適応的選択の有無、発生年代などに関わる解析を行うことで、活発な適応放散と種分化が起こった分類群におけるゲノム構造の変化を明らかにし、生物多様性創出過程を理解する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ニューカレドニアで適応放散を遂げたシソ科植物Oxera属植物のなかで、縮約ゲノム解読(MIG-seq)によって新たに認識され、同所的に生育する姉妹種O. palmatinerviaから区別された新種O. sympatrica(仮称)の種分化プロセスと適応放散プロセスをゲノム情報をもとに解析した。O. sympatricaの花形態は同じOxera属robustaサブクレードに属するO. coriacea に類似しており、花形態の収斂進化や平行進化が起きた可能性がある。そこでrobustaサブクレードに属する６種と外群３種に着目し、ショットガンシーケンスで解読された断片配列をO. baladicaのゲノム配列にマッピングし、変異検出を行った。得られた全ゲノム一塩基多型データを用い、系統解析（IQ-TREE、SVDQ）と分岐年代推定（SNAPP）、種間交雑解析（f-branch統計量、SNaQ）、浸透ゲノム領域を推定するゲノムスキャン（fd統計量のスライディングウィンドウ解析、SAGUARO）を行った。
分岐年代推定により、新種O. sympatricaと姉妹種O. palmatinerviaはおよそ47万年前の更新世に分岐したことが推定され、更に種間交雑解析により、O. sympatricaの共通祖先がO. coriaceaから浸透交雑を受けたことが推定された。O. coriacea とO. sympatricaの花形態は非常に類似しており、（１）過去の種間交雑により花形態に関連する遺伝子領域が浸透した可能性と、（２）花形態が類似していたことにより種間交雑が起こった可能性がある。以上の解析により、Oxera属robustaサブクレードにおいて、浸透交雑が花形態と生殖隔離の進化を引き起こした可能性が示された。
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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
縮約ゲノム解読、リシーケンシング、参照ゲノム配列などの情報を活用し、予定されていた解析内容をおおむね順調にすすめることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も計画通りに進めていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
