2016 Fiscal Year Research-status Report
樹木種の浸透性交雑を通した適応的遺伝子の獲得プロセスの解明
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15K07489
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
内山 憲太郎 国立研究開発法人森林総合研究所, 樹木分子遺伝研究領域, 主任研究員 (40501937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津山 幾太郎 国立研究開発法人森林総合研究所, 北海道支所, 主任研究員 (80725648)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 浸透交雑 / モミ属 / 潜在生育域 / ゲノムワイドSNP / Rad-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
浸透交雑や種間交雑は、種の分化や多様化に大きく寄与していると考えられる。モミ属は世界各地で種間交雑の報告があり、日本のシラビソとウラジロモミ間においても、自然交雑が報告されている。本州に分布するモミ属３種は、標高によりすみ分けているが、分布境界では同所的に生育し、交雑も確認されている。本課題では、３種共通のSNPマーカーをゲノムワイドに取得し、浸透性交雑を通して他種のゲノムのうち、どのような遺伝子が、どの程度浸透しているかを明らかにすることを目的とする。本年度は過去に種間で浸透性交雑が起こったと推測される４集団、ならびにそれぞれの純粋な集団６集団について、次世代シークエンサーによるゲノムワイドマーカーの取得を行った。まず、モミ２個体について、ロングリード（500bp）で配列を取得し、36445本の代表配列を得た。その後、上記の６集団について、ショートリード（200bp）によるシークエンスを行い、代表配列にマッピングすることでSNPの検出を行った。その結果、全データ内に6143のSNPを検出した。一方で、SNPサイトでの各個体のリードの深さが、ヘテロ接合を十分に識別できる12本とした場合でも3142SNPが残った。しかしながら、これらのSNPは、１RAD断片あたり複数検出されており、実際にはRAD断片の種類は250座程度に過ぎず、種間の浸透性交雑の推定による遺伝子の特定には不十分な数である。このことは、モミ属のゲノムの複雑性、遺伝的に離れた種間で共通に得られる座が少ないことに起因すると考えられ、今後制限酵素種の組み合わせについて新たに追加を行う。
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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
RAD-seqによるゲノムワイドマーカーの取得ならびに浸透交雑が疑われる集団への適用まで順調に進展しているが、ゲノムワイドマーカーの座数が未だ不十分と考えられるため、追加の必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
ゲノム全体をカバーするDNAマーカーを得るために、新たな制限酵素組み合わせによる実験を追加で行う。これを通して、種を超えて浸透した遺伝子の挙動について明らかにする。また、分布予測モデルでは、最終氷期のみならず、完新世中期の気候が温暖な時期の予測も加え、３種の分布の重なりを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
外注による次世代シークエンス解析を予定していたが、よりゲノムワイドなマーカーを取得するためには実験手法の再検討が必要と判断し、本年度は実験手法の改良を行った。その結果、外注の次世代シークエンス解析を次年度に延期した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次世代シークエンス解析の外注ならびに現在種間交雑が起こっている集団のサンプリングに旅費に使用する。
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