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2011 Fiscal Year Annual Research Report

少数遺伝子変化による新奇複合適応形質進化の分子機構解明

Planned Research

Project AreaGenetic bases for the evolution of complex adaptive traits
Project/Area Number 22128002
Research InstitutionNational Institute for Basic Biology

Principal Investigator

長谷部 光泰  基礎生物学研究所, 生物進化研究部門, 教授 (40237996)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大島 一正  京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 助教 (50466455)
Keywords複合適応形質 / 食虫植物 / クルミホソガ / ホストレース転換
Research Abstract

[1:食虫植物の捕虫葉進化] (1)ムラサキヘイシソウの捕虫葉は、パターン形成転写因子の空間的発現様式の変化と、それらが制御する下流因子の両方が変化することによって進化した可能性が高いことがわかった。(2)多くの病害抵抗性遺伝子の中の特定のグループの遺伝子が複数回独立に消化酵素へと進化したことを発見した。どのような制約のもとこのような進化がおこったのかを解明中である。(3)捕虫葉形態進化の原因遺伝子を解明するため、フクロユキノシタのゲノム、トランスクリプトーム解析を開始した。また、ウイルス誘導性遺伝子抑制によるフクロユキノシタの遺伝子ノックダウン法を確立した。
[2: クルミホソガの寄主転換]クルミレースの300、500 bpのpaired-end DNA-seqを行い(新学術ゲノム支援との共同研究)、SOAPdenovo、Platanus(東工大伊藤武彦教授との共同研究)を用いてアセンブルを行い、N50が約700 bpであった。ネジキレースは、F0同親由来のF2世代を用いて300、500 bpのpaired-end、2 kb(可能であれば5、10 kb)のmate-pair DNA-seqを開始した。メス成虫産卵選好性遺伝子座の連鎖解析のため、169個体の産卵選好性を調べた戻し交雑雑種の300 bp paired-endライブラリーを作製し、88個体分の解読を終えた。505個のAFLPマーカーを用いて、幼虫の耐性遺伝子座のQTL解析を行い、目的遺伝子の近傍に位置するAFLPマーカーを計21個特定した。さらに、野外集団を8個体群(両レース各4個体群)用いて、目的遺伝子に最も近接していると思われるAFLPマーカーを2つ特定した。藤原班の支援のもと、クルミホソガ1齢幼虫でRNAi法を用いて遺伝子の機能解析行うための手法開発を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定通り計画が進行している。

Strategy for Future Research Activity

当初計画どおり研究をすすめる。

  • Research Products

    (12 results)

All 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The gibberellin perception system evolved to regulate a pre-existing GAMYB-mediated system during land plant evolution2011

    • Author(s)
      Aya, K., Hiwatashi, Y., Kojima, M., Sakakibara, H., Ueguchi-Tanaka, M., Hasebe, M., Matsuoka, M.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 2 Pages: 544

    • DOI

      10.1038/ncomms1552

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Selaginella genome identifies genetic changes associated with the evolution of vascular plants2011

    • Author(s)
      Banks, J.A., Nishiyama, T., Hasebe, M. et al.
    • Journal Title

      Science

      Volume: 332 Pages: 960-963

    • DOI

      10.1126/science.1203810

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] QTL解析による寄主転換の遺伝基盤の解明2011

    • Author(s)
      大島一正、長谷部光泰
    • Organizer
      日本進化学会第13回大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      20110730-20110731
  • [Presentation] QTL解析とゲノム解析による寄主転換の遺伝基盤の解明

    • Author(s)
      大島一正、長谷部光泰
    • Organizer
      日本応用動物昆虫学会第56回大会
    • Place of Presentation
      近畿大学(奈良)
    • Invited
  • [Presentation] リーフマイナーを用いた遺伝学:寄主適応の遺伝基盤に迫る

    • Author(s)
      大島一正
    • Organizer
      日本昆虫学会第71回大会
    • Place of Presentation
      信州大学(長野県松本市)
    • Invited
  • [Presentation] The recurrent co-option in the evolution of digestive enzymes of carnivorous plants

    • Author(s)
      Fukushima, K. and M. Hasebe.
    • Organizer
      10th Korea-China-Japan Bioinformatics Training Course and Symposium
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
  • [Presentation] 食虫植物ムラサキヘイシソウの捕虫葉における特異的な向背軸パターニング

    • Author(s)
      福島健児, 山口貴大, 塚谷裕一, 長谷部光泰
    • Organizer
      日本植物学会第75回大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
  • [Presentation] 食虫植物を材料とした新奇形態進化機構の解明

    • Author(s)
      福島健児, 山口貴大, 塚谷裕一, 長谷部光泰
    • Organizer
      日本生化学会第84回大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
  • [Presentation] 食虫植物の消化酵素遺伝子における平行進化

    • Author(s)
      福島健児, 野澤昌文, 西山智明, 重信秀治, 住川直美, 長谷部光泰
    • Organizer
      生命情報科学若手の会第3回研究会
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
  • [Presentation] 食虫植物から新奇形質の進化を探る

    • Author(s)
      福島健児, 長谷部光泰
    • Organizer
      第43回種生物学シンポジウム
    • Place of Presentation
      一般財団法人人材開発センター富士研修所(山梨県富士吉田市)
  • [Presentation] 食虫植物ムラサキヘイシソウにおける袋状捕虫葉の発生メカニズム

    • Author(s)
      福島健児, 山口貴大, 塚谷裕一, 長谷部光泰
    • Organizer
      日本植物分類学会第11回大会
    • Place of Presentation
      大阪学院大学(大阪府吹田市)
  • [Remarks] 研究室webページ

    • URL

      http://www.nibb.ac.jp/evodevo

URL: 

Published: 2015-05-28  

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