2013 Fiscal Year Annual Research Report
花成遺伝子の多型による開花期の地域適応と種分化機構の解明
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24247013
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
瀬戸口 浩彰 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (70206647)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川口 正代司 基礎生物学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30260508)
池田 啓 岡山大学, その他部局等, 助教 (70580405)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 開花 / マメ科 / ミヤコグサ / 交配前隔離 / 開花時期 / 種内多型 / E1 / FT |
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| Research Abstract |
今年度はミヤコグサの開花時期を支配する鍵遺伝子を探索するために、以下の３種類の実験を行った。また、日本国内から多くの野生系統を採取することを進めて解析対象に追加することができた。 ①概日時計系の遺伝子のうち、E1とGIはマメ科植物の花成（FTの発現）に最も大きく関与することが知られている。ミヤコグサのGI（LjGI）は存在とゲノム上の位置が不明であったために、まずその存在と位置を検証した。その結果、LjGIは第五染色体上のchr5.CM0052.430.r2.aにあり、14のexonから構成される全長3,528 bp (CDSのみ）の巨大な遺伝子であることが判った。引き続き、日本全国の野生系統を対象にしてLjE1とLjGIの多型を解析して中立検定を行った。その結果、LjE1では４箇所に多型があり、全てが非同義的置換で、そのうちの3つはLjFTの遺伝子上に結合するB3ドメインにあることがわかった。McDonald-Kreitman検定を行ったところ、非中立で自然選択圧がかかっていることが明らかになった。その一方でLjGIの多型は1サイトの非同義的置換だけが北海道最北部の集団から見つかった。これは中立進化であると判定された。 ②日本列島全域をカバーするように8カ所の野生系統を対象にして、LjFTとLjE1の発現日周パターンと発現量をRT-PCRで検証を開始した。両遺伝子の最適なプライマーをデザインして、植物培養装置のなかで長日条件と短日条件下にて3時間毎にサンプリングを行った。これらの試料は超低温冷凍庫で保存しており、試料が揃い次第に解析する予定である。 ③開花には多数の遺伝子が関与している可能性があるために、網羅的な解析：フェノーム解析を行うことにした。現在、次世代シーケンサーを用いたリシーケンスを5系統で終了してゲノム情報得るとともに、138系統の野生株を育成して、播種から第１花の開花までの日数を計測中である。
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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
予定していた計画は順調に実施してきている。昨年度に起きたハダニの大発生で実験に支障が起きたことも経験として活かし、今年度は実験材料（ミヤコグサ）の栽培も順調である。ただし、もう少し論文化を進めたいと考えている。投稿後に修正を要する原稿が３本あり、作業を早く進めたいと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後には基礎生物学研究所や名古屋大学に加えて、東北大学、かずさDNA研究所、デンマークのオーフス大学の共同研究者との研究連携が始まるので、より一層の研究推進が期待される。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Polymorphisms of E1 and GIGANTEA in wild populations of Lotus japonicus.2014
Author(s)
Wakabayashi,T., Oh,H., Kawaguchi, M., Harada,K., Sato,S., Ikeda,H. Setoguchi, H
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Journal Title
Journal of Plant Research
Volume: in press
Pages: in pressにつき未確定
DOI
Peer Reviewed
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