2015 Fiscal Year Annual Research Report
時空間変動遺伝子の網羅的解析：ゲノム解読から個体群動態まで
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24770014
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
森長 真一 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (80568262)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ゲノム / 生物標本 / 適応遺伝子 / シロイヌナズナ近縁種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロイヌナズナ属野生植物のハクサンハタザオ・イブキハタザオを対象に、現生個体と博物館由来の標本個体のゲノム比較から、時空間変動遺伝子を網羅的に解析することを試みた。
これまでにおこなった滋賀県伊吹山・三重県藤原岳・大阪府箕面のハクサンハタザオ・イブキハタザオに加え、宮城県奥新川のハクサンハタザオを対象に次世代シーケンサーイルミナHiseq2000を用いた全ゲノム解析をおこなった。宮城県奥新川の集団では1900年代前期の標本が得られなかったため、1900年代中期・後期および現在の3時点での解析を行い、時間的に変動している遺伝子を網羅的に探索し、これまでに解析済みの集団との比較をおこなった。
その結果、時間的に変動している遺伝子が11個みつかった。特に大きく変動していたのは、アブシシン酸応答遺伝子や病原菌耐性遺伝子であった。これらの時空間変動遺伝子は、他の集団では見られず、集団が異なると時間的に変動する遺伝子の種類や数も大きく異なることが明らかとなった。一方で、遺伝子機能の点では、伊吹山上部の集団では塩基配列の異なるアブシシン酸応答遺伝子が変動していたことから、同じ自然選択圧に対して異なる遺伝子が応答したことも示唆された。また、宮城県奥新川では、これまで解析した集団と比較して時点数が少なかったため、より短い期間で大きく応答した時空間変動遺伝子を検出した可能性がある。
複数の集団において統一の基準で時空間変動遺伝子を探索した結果、その一般的な傾向も明らかとなった。すべての集団において共通する遺伝子は見られず、局所的なスケールにおいては、環境変動に対する応答が画一的ではない可能性が示唆された。また、100年という時間スケールおよび局所的な空間スケールでは、集団ごとに異なる環境変動が進化的な影響を与えうることも示唆された。
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[Journal Article] From the laboratory to the field: assaying histone methylation at FLOWERING LOCUS C in naturally growing Arabidopsis halleri2016
Author(s)
Nishio, H., Buzas, D. M., Nagano, A. J., Suzuki, Y., Sugano, S., Ito, M., Morinaga, S.-I., Kudoh, H.
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Journal Title
Genes & Genetic Systems
Volume: 91
Pages: in press
Peer Reviewed
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[Journal Article] A genome scan for genes underlying microgeographic-scale local adaptation in a wild Arabidopsis species2015
Author(s)
Kubota, S., Iwasaki, T., Hanada, K., Nagano, A. J., Toyoda, A., Fujiyama, A., Sugano, S., Suzuki, Y., Hikosaka, K., Ito, M., and Morinaga, S.-I.
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Journal Title
PLOS Genetics
Volume: 11
Pages: e1005361
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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