2021 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
21H02565
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
阪口 翔太 京都大学, 地球環境学堂, 助教 (50726809)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久保田 渉誠 株式会社ファスマック, バイオ研究支援事業部, 研究員(移行) (10771701)
石川 直子 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特任講師 (20771322)
福島 慶太郎 京都大学, 生態学研究センター, 研究員 (60549426)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 平行進化 / 土壌適応 / 植物 / ゲノム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平行進化が短期間に起こる場合，新しい環境での適応に既存変異が繰り返し利用されることがある．本仮説が成立するには不適合環境においても一定期間，変異が維持されねばならないが，その維持メカニズムに関する実証研究は乏しい．日本には植物の生育阻害を起こす蛇紋岩土壌が島状に分布し，キク科アキノキリンソウはこの特殊土壌に繰り返し適応している．本研究では，蛇紋岩型と一般型の集団ゲノム分析を行うことで土壌適応に関わる変異を特定し，離れた蛇紋岩地で同じ変異が適応に関与しているかを調査する．また平行選択されている変異について，一般土壌地における分布を調査することで，本種が新規環境に出会った際の潜在的な適応力を解明することを目指す．
令和3年度は北海道，中部地方，近畿地方，九州地方で野外調査を実施し，各地の蛇紋岩地帯とその周辺の一般土壌帯に生育するアキノキリンソウのゲノム分析用試料を収集することができた．得られた試料は個体別にDNAを抽出したあとに，集団内50個体分のDNAを等濃度で混合し，集団ごとにゲノムライブラリを作成した．令和4年度は未調査となっている東北地方と四国地方での試料採取を完了させ，追加でゲノムライブラリを作成する．次世代シークエンサーでライブラリを解読し，得られたデータを以降の変異検出に利用する．アキノキリンソウでは，申請者らによって既に参照ゲノム配列が構築されているため，Pool-seq法で得たデータをゲノム配列にマッピングして集団内の変異頻度を正確に推定できる．適応遺伝子を抽出する基準としては，地域内の集団ペア間でゲノム分化度と中立検定を採用し，各地域内で土壌適応に関与する遺伝子群を抽出する予定である．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和3年度は研究初年度にあたるため，全国から研究試料を収集することを第一優先の課題とした．結果として北海道，中部地方，近畿地方，九州地方から，蛇紋岩地生と一般土壌地生のアキノキリンソウを十分数得ることができた．未調査地域としては東北地方（早池峰山系）と四国地方があるが，大半の調査予定地での調査が完了したため，おおむね順調に試料採取が進んだと判断した．令和4年度は前半の期間に全ての調査予定地から試料が得られる見込みであり，試料の入手が完了次第にゲノムライブラリの作成および次世代シークエンサーによるゲノム配列の取得を行う．
|
| Strategy for Future Research Activity |
大きな遅延なく計画が順調に進んでいるため特段の問題は生じていない．初期研究計画通りに推進していく予定である．
|
-
-
[Journal Article] Phylogeographic and demographic modelling analyses of the multiple origins of the rheophytic goldenrod Solidago yokusaiana Makino2021
Author(s)
Kyan, R., Kimura, T., Yamashiro, T., Fujii, S., Sakaguchi, S., Ito, M., Nagano, A., Kudoh, H., and Maki, M.
-
Journal Title
Heredity
Volume: 126
Pages: 831-845
DOI
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Functional traits divergence in parallelly evolved rheophytic populations of Solidago virgaurea L. complex (Asteraceae)2021
Author(s)
Sakaguchi, S., Abe, A., Nagasawa, K., Takahashi, D., Setoguchi, H., Maki, M., Kyan, R., Nishino, T., Ishikawa, N., Hirota K. S., Suyama Y. and Ito, M.
-
Journal Title
Acta Phytotaxonomica et Geobotanica
Volume: 72
Pages: 93-111
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Presentation] 標本ゲノミクスで明らかになったアキノキリンソウのユーラシア拡散史2021
Author(s)
阪口翔太, Seregin, A.P., Marchuk, E., Semple, J., Pan, Li, Qiu, Y-X., 瀬戸口浩彰, 牧雅之, 陶山佳久, 廣田峻, 石川直子, Chernyagina, O., Choi, H-J., 中臺亮介, 重信秀治, 山口勝司, 伊藤元己
Organizer
日本生態学会第69回大会
-
-
-
[Presentation] 標本ゲノミクスで明らかになった広義アキノキリンソウのユーラシア拡散史2021
Author(s)
阪口翔太, Seregin, A.P., Marchuk, E., Semple, J., Pan, Li, Qiu, Y-X., 瀬戸口浩彰, 牧雅之, 陶山佳久, 廣田峻, 石川直子, Chernyagina, O., Choi, H-J., 中臺亮介, 重信秀治, 山口勝司, 伊藤元己
Organizer
日本植物分類学会第21回大会
-
