2019 Fiscal Year Research-status Report
シロイヌナズナ属野生種における自殖の進化プロセスの包括的理解
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19K06835
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
久保田 渉誠 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10771701)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 次世代シーケンサー / 自殖 / ハクサンハタザオ / 自家不和合性 / S遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ハクサンハタザオはシロイヌナズナに近縁な野生種であり、これまで他殖のみ行うと考えられてきた。一方で筆者は日本全国の集団を解析する中で自殖可能な個体を確認しており、種内に自殖と他殖の両方を内包する可能性を見出している。本研究はハクサンハタザオを対象とし、自家不和合性の崩壊、すなわち自殖の進化を遺伝子変異のレベルおよび生態レベルの両面から説明することを目的としている。初年度である本年は、交配実験による各集団における自家和合性/自家不和合性と、ハクサンハタザオにおける自家不和合性の遺伝的基盤の確認を進めた。ハクサンハタザオの自家不和合性を支配するS遺伝子型に関しては、すでに30以上の対立遺伝子が同定されている一方で、周辺領域に大きな変異が蓄積しているために単一のプライマーペアを使ったPCRで増幅することは難しい。そこで今回は全ゲノムリシーケンスデータから該当領域の配列が取得できるか確認することとした。現在までに日本全国から120集団のサンプルについて全ゲノムデータを取得し、ほとんどのサンプルについてS遺伝子型を確認することに成功した。交配実験については予備的に全国から５集団（北海道、岩手、福島、島根、熊本）を選定し、各５個体ずつを室内で栽培し、交配実験から自家不和合性の有無を確認した。その結果、島根の集団に由来する個体は全て自家和合性を示し、北海道、岩手、福島については自家不和合性を示した。しかしながら、熊本の集団については、人工気象器内で開花させることができず、確認することができなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ゲノムリシーケンスに関しては、別の研究で培ったノウハウがあったことと、以前ハクサンハタザオを対象に取得したデータを流用すること、さらにはS遺伝子型の解析に詳しい土松隆志博士の協力を得られたことができたため、非常に順調に進んだと言える。一方で、交配実験に関しては、春化処理など条件を変えて栽培したにもかかわらず、重要な集団である熊本の個体を開花させることができなかった。現在はハクサンハタザオの開花制御に詳しい研究者からアドバイスをいただき、引き続き人工気象器内での開花に挑戦している。また、2020年度に予定していた野外実験が新型コロナウィルスに伴う外出自粛の影響を受けて実施できなかったため、予定の変更を余儀なくされた。
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| Strategy for Future Research Activity |
すでに2020年度は開花時期を新型コロナウィルスに伴う外出自粛の影響で逃してしまったこともあり、人工気象器内での交配実験や自殖率、近交弱勢の計測を進めざるを得ない。夏までに外出自粛が落ち着けば、栽培用の植物体および種子を現地にて採取し、実験室内での開花や遺伝子解析に使用する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの影響で中止された学会の旅費が未使用額として生じた。ただし少額であり、次年度で使用するのに問題はなく、研究の遂行に大きな影響はない。
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