北米・メキシコ産キク科マリーゴールド連の分子系統と染色体進化

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10041171
• Research Category: Grant-in-Aid for international Scientific Research
• Section: Field Research
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 矢原 徹一 九州大学, 理学部, 教授 (90158048)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): BALDWIN Bruc カリフォルニア大学, パークレ校・生物学部, 教授 ; CRAWFORD Dan オハイオ州立大学, 植物科学部, 教授 ; 三島 美佐子 日本学術振興会, 特別研究員 ; 梶田 忠 東京大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80301117) ; 渡辺 邦秋 神戸大学, 理学部, 教授 (80031376)
• Keywords: キク科 / 分子系統 / 倍数性 / 2倍体化 / メキシコ

Research Abstract

キク科ヒマワリ連・フジバカマ連は、キク科の総種数の約4分の1、総属数の約3分の1を含む大きな群であり、形態的にも生態的にも、また染色体数のうえでも著しく多様化している。申請者らのこれまでの研究により、フジバカマ連はヒマワリ連から派生したこと、ヒマワリ連とフジバカマ連を含む単系統群は、キク科マリーゴールド連(ダンゴギク連を含む広義)から派生したことが推定されている。また、フジバカマ連では染色体基本数がn=17からn=10へ、さらにn=4へと減少したことがわかっており、ヒマワリ連の染色体基本数もおそらくn=16-17であり、倍数体起源と考えられる。本研究は、キク科の総種数の約4分の1を含む群が、広義のマリーゴールド連における単一回の倍数化以後に、爆発的に適応放散を遂げたことを明らかにするための、研究資料の収集を目的として実施された。
平成10年度の調査では、マリーゴールド連の属数が多いNuevo Leon州、Tamaulipas州、Coahuila州などの東北部を中心に野外採集を実施した。マリーゴールド連のうち、Flaveria(Flaveriinae),Psistorophe(Gaillardiinae),Schkuhria(Chaenactidinae),Hymenopappus(Hymenopappinae),Chrisactinia(Pectidinae)など、9亜連のうち6亜連の代表的な属のDNAサンプルと染色体研究用資料、および保証標本を採集した。
rDNA-ETS領域によるこれらの系統解析の結果から、フジバカマ連とヒマワリ連は、マリーゴールド連から並行的に独立に起源した可能性があること、マリーゴールド連が起源した時点ですでに倍数化が起き、その後さまざまな系統で並行的に染色体数の減数・2倍体化が進行したことが明らかにされつつある。

Research Products

• [Publications] Yahara,T.: "Molecular evolution of a host-range gene in geminiviruses infecting asexual populations of Eupatorium makinoi." Genes & Genetic Systems. 73. 137-141 (1998)
• [Publications] Watanabe, K.: "Phylogeny and phytogeography in the genus Eupatorium(Asteraoeae)." Korean Journal of Plant Taxonomy. 28. 83-98 (1998)
• [Publications] Ooi,K.: "Genetic variation of geminiviruses:comparison between sexual and asexual host plant populations." Molecular Ecology. 8(1). 89-97 (1999)
• [Publications] Ito M,: "Phylogenetic relationships of Japanese aster(Asteraoeae,Astereae)sensu late based on chloroplast-DNA restriction site mutations." J PLANT RES. 111. 217-223 (1998)
• [Publications] Baldwin BG,: "Age and rate of diversification of the Hawaiian silversword alliance(Compositae)" P NATL ACAD SCIUSA 95(16)1998 9402-9406. 95(16). 9402-9406 (1998)
• [Publications] Kim SC,: "The use of a non-coding region of chloroplast DNA in phylogenetic studies of the subtribe Sonchinae(Asteraoeae:Lactuoeae)" PLANT SYST EVOL. 215(1-4). 85-89 (1999)