南アメリカのナス科ペチュニア属植物における自家和合性進化の遺伝的背景に関する研究

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H04605
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 上原 浩一 千葉大学, 大学院国際学術研究院, 教授 (20221799)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 國分 尚 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 准教授 (20282452) ; 渡辺 洋一 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 助教 (30763651) ; 土松 隆志 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (60740107)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 自家不和合性 / 進化 / Petunia

Outline of Annual Research Achievements

近年、ナス科モデル植物ペチュニアの自家不和合性メカニズムが解明され、アブラナ科とは異なるしくみで制御されることが明らかとなった。南米に分布するペチュニア属植物は、過去の海外学術調査により、他稙系統と自殖系統の存在だけでなく、両者が混在する系統の存在など、複雑な状況がわかっている。本研究は、次世代型DNA シークエンサーを用いた系統解析、進化ゲノム学的アプロー チにより、ペチュニア属の自家不和合・自家和合性進化の全貌の解明を目的とする。現地調査と遺伝解析を行い、 特に、自家不和合性の祖先から、自家和合性種がいつ、どこで、どのように生まれ、分布を拡大したか、ペチュニア属 の分布変遷と生殖の進化史を明らかにする。
2018年11月30日~12月16日にアルゼンチン、ウルグアイで現地調査を行い、自家和合種を中心に　Petunia axillaris subsp. axillaris、subsp. parodii、 subsp. subandina、subsp. pampaeana（未記載種）、P. occidentals、P. inflataの自生地調査、サンプリングを行った。これらはMIG-seq法で遺伝解析をすすめる一方で研究分担者の土松らにより自家不和合性関連遺伝子の解析を進めている。同近縁種群が分布するブラジル南部については、外国人による現地植物調査で問題を生じる可能性があったため在日ブラジル人研究者で研究協力者のDiego Tavares Vasques博士（東大）が2020年2月1日～22日ブラジルに滞在し、現地協力者とともに予備的調査を行った。対象は自家和合種のP. axillaris subsp. axillaris, P. reitzii, P. excerta, P. secretaで、過去の調査サンプリング地点の情報をもとに調査を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまでに得た現地情報をもとに2020年12月に、再度ブラジル調査、および研究分担者の国分によるアルゼンチンの調査を行う予定であったがコロナ禍で現地渡航が困難となり、2020年度は断念せざるを得なかった。現在現地の研究協力者と連絡を取っているが、現地人においても長距離の調査旅行は困難との状況である。また現地の博物館から関連するさく葉標本の調査貸し出しを問い合わせているが、コロ中のため閉鎖しており連絡が取れていないのが現状である。そのため過去に日本に持ち込まれたさく葉標本やDNAサンプル、種子からのサンプル採集を試みている。

Strategy for Future Research Activity

すでに日本国内にあるDNAサンプル、さく葉標本、種子は利用可能なため、これまでの本研究により得られた調査試料だけでなく、過去の試料も散逸したものをたどって集めている。コロナ対応の状況をみつつ現地協力者とも連携し、新たな調査の可能性を模索する。