2018 Fiscal Year Research-status Report
Evolution of biological clock in a 6-year periodical mass-flowering plant, Strobilanthes flexicaulis
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17K15182
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
柿嶋 聡 独立行政法人国立科学博物館, 分子生物多様性研究資料センター, 特定非常勤研究員 (30648580)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 一斉開花 / 繁殖様式 / 周期植物 / 生物時計 / 生活史 / 種分化 / キツネノマゴ科 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の中には、タケの仲間のように、集団が1年を越える一定の周期で一斉開花枯死する生活史をもつ植物（周期植物）がある。このような周期植物は、数年から数十年という特定の周期で一斉に繁殖・死亡を繰り返すことから、2年以上の長い時間を測ることができると考えられる。しかし、数年から数十年という長期間の調査を必要とすることから、その進化メカニズムは未解明の点が多い。そこで、沖縄本島で発芽から6年目に一斉開花し枯れるキツネノマゴ科イセハナビ属コダチスズムシソウの生物時計の進化を明らかとするため、野外調査により他地域のコダチスズムシソウや近縁種の繁殖様式を明らかにするとともに、分子系統解析を行った。その結果、コダチスズムシソウは多回繁殖型の多年草から一回繁殖型の多年草を経て、周期的一斉開花型となっていることが推定された。この成果については、Ecology and Evolution誌に掲載された。一方で、多回繁殖型が見られる台湾の中でも、数年間にわたり開花が見られない集団があり、周期的一斉開花型が生育している可能性があることが示唆されたため、一斉開花が生じるまで調査を継続する予定である。また、コダチスズムシソウに近縁で以前に一斉開花が観察されたS.rankanensisのある集団について、一斉開花周期が6年であれば2018年に一斉開花が生じると考えられたが、野外調査の結果、一斉開花は生じていなかった。そのため、この集団の調査も2019年度に継続予定である。
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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
沖縄本島で6年周期で一斉開花枯死するコダチスズムシソウが、多回繁殖の多年草から一回繁殖の多年草を経て、進化してきたことを明らかとし、Ecology and Evolution誌に報告した。このように、コダチスズムシソウの生物時計の進化メカニズムの解明はおおむね予定通り進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
コダチスズムシソウの生物時計の進化メカニズムの解明のため、引き続き琉球列島、台湾および周辺地域において野外調査を行うとともに、RAD-seqを用いた分子系統解析や集団遺伝学的な解析を行い、その進化史を明らかにしていく。さらに、野外調査で得られたデータをもとに数理解析を行い、周期的な一斉開花の進化要因を検証する。
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