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2017 Fiscal Year Research-status Report

接合藻類における自殖性の平行進化の遺伝的背景

Research Project

Project/Area Number 17K15165
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

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 – 2019-03-31
Keywords自殖 / 交配様式
Outline of Annual Research Achievements

自家交配(自殖)の進化は,何度も繰り返し起きた「平行進化」の好例である.繰り返し起きた自殖はどのような遺伝メカニズムによって生じ,いつ進化してきたのか.接合藻類ヒメミカヅキモでは,他殖系統(ヘテロタリック系統)と自殖系統(ホモタリック系統)の進化的移行が種内で少なくとも3回平行的に起きたことが知られている.本研究では,多くのヒメミカヅキモ野生系統を利用し,交配実験・連鎖解析による順遺伝学的なマッピングや比較ゲノム解析を通して自殖遺伝子座を同定することで,独立な自殖系統間で同じ遺伝子座が進化に寄与したのか,異なる遺伝的背景を持つのかを解明することを目的としている.本年度は,野生系統のリシーケンスデータ(Illumina HiSeq 2500/3000)に基づく解析から,ヒメミカヅキモの野生系統間には2倍近くの連続的なゲノムサイズ変異があり,さらに部分重複・欠失などさまざまなゲノム構造変異があることを明らかにした.また,独立に進化したホモタリック系統間の間にもゲノム構成に大きな違いがみられることが明らかになった.現在,リード数を増やしたリシーケンス解析を行っており,今後他殖・自殖系統間のゲノム比較をさらに詳細に行っていく予定である.また,ヘテロタリック・ホモタリック系統間の交配実験を平行して進めている.F1接合子が数系統発芽,増殖しているところであり,今後さらに数を増やして順遺伝学的解析に供する予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

比較ゲノム解析,交配実験ともおおむね順調に進んでいる.比較ゲノム解析は共同研究者の助力もえて,さらにリード数を増やした解析も行っているところである.

Strategy for Future Research Activity

比較ゲノム解析,交配実験ともおおむね順調に進んでいるものの,比較ゲノム解析からホモタリック系統・ヘテロタリック系統間でゲノム構造変異があることが示唆されており,両者の後代が正常に生育するかはまだ不明である.正常に発生しない場合は交配後隔離があることを意味しており,その表現型観察も詳細に行う予定である.

Causes of Carryover

平成29年度はゲノム解析を中心に行っていたこともあり,実験消耗品の使用量が少なかった.平成30年度はこの助成金を実験関係物品を中心に使用する予定である.

  • Research Products

    (15 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] NLR locus-mediated trade-off between abiotic and biotic stress adaptation in Arabidopsis2017

    • Author(s)
      Ariga Hirotaka、Katori Taku、Tsuchimatsu Takashi、Hirase Taishi et al.
    • Journal Title

      Nature Plants

      Volume: 3 Pages: 17072~17072

    • DOI

      10.1038/nplants.2017.72

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] African genomes illuminate the early history and transition to selfing inArabidopsis thaliana2017

    • Author(s)
      Durvasula Arun、Fulgione Andrea、Gutaker Rafal M.、Alacakaptan Selen Irez、Flood Pedraic J.、Neto Celia、Tsuchimatsu Takashi、Burbano Hernan A.、Pico F. Xavier、Alonso-Blanco Carlos、Hancock Angela M.
    • Journal Title

      PNAS

      Volume: 114 Pages: 5213~5218

    • DOI

      10.1073/pnas.1616736114

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Patterns of Polymorphism at the Self-Incompatibility Locus in 1,083 Arabidopsis thaliana Genomes2017

    • Author(s)
      Tsuchimatsu Takashi、Goubet Pauline M.、Gallina Sophie、Holl Anne-Catherine、Fobis-Loisy Isabelle、Berges Helene、Marande William、Prat Elisa、Meng Dazhe、Long Quan、Platzer Alexander、Nordborg Magnus、Vekemans Xavier、Castric Vincent
    • Journal Title

      Molecular Biology and Evolution

      Volume: 34 Pages: 1878~1889

    • DOI

      10.1093/molbev/msx122

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Genome sequencing reveals the origin of the allotetraploid Arabidopsis suecica2017

    • Author(s)
      Yu. Novikova Polina、Tsuchimatsu Takashi、Simon Samson、Nizhynska Viktoria、Voronin Viktor、Burns Robin、Fedorenko Olga M.、Holm Svante、Sall Torbjorn、Prat Elisa、Marande William、Castric Vincent、Nordborg Magnus
    • Journal Title

      Molecular Biology and Evolution

      Volume: 34 Pages: 957~968

    • DOI

      10.1093/molbev/msw299

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 集団ゲノミクスからさぐる植物の進化2017

    • Author(s)
      土松隆志
    • Journal Title

      ライフサイエンス領域融合レビュー

      Volume: 6 Pages: e006

    • DOI

      10.7875/leading.author.6.e006

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ゲノムから探るシロイヌナズナにおける生殖システムの進化2018

    • Author(s)
      土松 隆志
    • Organizer
      総合研究大学院大学 先導科学考究
    • Invited
  • [Presentation] シロイヌナズナの集団ゲノムデータから探る生殖システムの進化2017

    • Author(s)
      土松 隆志
    • Organizer
      東北大学 第117回生態適応セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 集団ゲノミクスから探る生殖システムの進化:シロイヌナズナを例に2017

    • Author(s)
      土松 隆志
    • Organizer
      東京大学大学院理学系研究科生物科学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 1001ゲノムデータから探るシロイヌナズナ自家不和合性遺伝子座の進化過程2017

    • Author(s)
      土松 隆志,Goubet PM, Nordborg M, Vekemans X, Castric
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
  • [Presentation] リシーケンスデータから探るシロイヌナズナ自家不和合性遺伝子座の進化過程2017

    • Author(s)
      土松 隆志,Goubet PM, Nordborg M, Vekemans X, Castric, V
    • Organizer
      日本進化学会第19回大会
  • [Presentation] Population genomics reveals the mating system evolution in Arabidopsis2017

    • Author(s)
      Tsuchimatsu T
    • Organizer
      The 5th International Symposium “Frontier Science in Ecology, Genetics and Genomics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Patterns of polymorphism at the self-incompatibility locus in 1,083 Arabidopsis thaliana genomes2017

    • Author(s)
      Tsuchimatsu T, Goubet PM, Nordborg M, Vekemans X, Castric, V
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia Conference on Plant Cell and Developmental Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 植物はなぜ自家受精をするのか2017

    • Author(s)
      土松 隆志
    • Total Pages
      170
    • Publisher
      慶應義塾大学出版会
    • ISBN
      4766422996
  • [Book] 科学の最前線を歩く2017

    • Author(s)
      東京大学教養学部
    • Total Pages
      291
    • Publisher
      白水社
    • ISBN
      4560095639
  • [Remarks] Tsuchimatsu Lab

    • URL

      https://tsuchimatsu.wordpress.com/

URL: 

Published: 2018-12-17  

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