送粉適応した花形質の進化：夜咲きの遺伝子基盤と進化過程の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Genetic bases for the evolution of complex adaptive traits |
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| Project/Area Number |
25128711
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Yokohama National University (2014)
Kyushu University (2013) |
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Principal Investigator |
新田 梢 横浜国立大学, 男女共同参画推進センター, 非常勤教員 (60589448)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 花色 / 花形質 / キスゲ属 / 送粉 / 開花時間 / 雑種 / RNA-seq / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハマカンゾウ(Hemerocallis fulva L.)は朝開花し、夕方に閉花する昼咲き種で、昼行性のアゲハチョウ類に送粉され、赤色を帯びたオレンジ色、香りなしという特徴がある。一方、キスゲ(H. citrina Baroni)は夕方に開花し、翌朝に閉花する夜咲き種で、夜行性のスズメガ類に送粉され、薄い黄色、強く甘い香りという特徴である。
次世代シーケンサーHiSeq2000(Illumina)を用いたRNA-seqによって、花弁組織で発現している遺伝子群を比較し、ハマカンゾウとキスゲの花形質の違いに関与するアントシアニン色素合成経路、カロテノイド色素合成経路や花香成分の合成経路の候補遺伝子を得た。特に、ハマカンゾウにおいて発現が高い遺伝子群の中に、アントシアニン色素合成経路の酵素遺伝子Chs, F3’h (又は F3'5'h ), Dfr, Ans, 3gt, Rt, Gstと、R2R3MYB familyの転写因子であるAnthocyanin 2様遺伝子を同定した。この遺伝子について、ゲノムDNA上の塩基配列を決定した結果、キスゲでは配列長が約4.7kbで、ハマカンゾウの約2.2kbpに比べて２倍以上あり、イントロン領域に長い挿入があった。
さらに、F2雑種において、発現量解析を行ったところ、Chs, F3’h (又は F3'5'h ), Dfr, 3gtとAnthocyanin 2様遺伝子はアントシアニン色素量と相間があった。また、発現量について遺伝子間の総当たりの相間を解析すると、Chs, F3’h (又は F3'5'h ), Dfr, 3gtとAnthocyanin 2様遺伝子の相間が高かった。よって、酵素遺伝子の発現が、転写因子であるAnthocyanin 2様遺伝子によって制御されることが示唆された。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Difference in flowering time can initiate speciation of nocturnally flowering species.2015
Author(s)
Matsumoto, T., Yasumoto, A. A., Nitta, K., Hirota, K. S., Yahara, T., Tachida, H.
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Journal Title
Journal of Theoretical Biology
Volume: 370
Pages: 61-71
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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