2013 Fiscal Year Research-status Report

屋久島の高山性ミニチュア植物の適応形質の自然選択圧特定と連鎖解析

Research Project

Project/Area Number	24770074
Research Institution	Kagawa University
Principal Investigator	篠原渉香川大学, 教育学部, 准教授 (30467443)
Keywords	ｃDNAライブラリー / 次世代シーケンサー / メッセンジャーRNA / ヒメコナスビ / コナスビ / 屋久島 / 高山性ミニチュア植物
Research Abstract	屋久島の山頂部では82の分類群で、祖先種と比較して植物体が1/2から1/10ほど小型化する現象が報告されている（初島,1991）。この屋久島の高山性ミニチュア植物は、わずか6000年前から分化した可能性が高いことが、屋久島の地層学的調査からわかっている（Machida & Arai, 1983; Yasuda, 1991; Kimura et al., 1996）。本研究では屋久島の高山性ミニチュア植物が、屋久島の高山帯という特殊環境に短期間のうちに適応進化した優れた研究系であることを見出し研究を行っている。本研究では特に屋久島の高山性ミニチュア植物の一種であるヒメコナスビに着目し、近縁種のコナスビとの分子レベルの比較を行った。まずヒメコナスビとコナスビそれぞれ3個体を元親として交配からF1を作製し、それらのF1を自殖させることによりF2集団を作製した。これらF2集団のもとの親であるヒメコナスビとコナスビそれぞれ3個体からメッセンジャーRNAを抽出し、それらを次世代シーケンサーで解析することでｃDNAライブラリーを作製した。抽出に用いたヒメコナスビとコナスビ個体はタバコモザイクウイルスに感染していると考えられるデータセットとなったため、ｃDNAライブラリーをジーンバンクの相同性検索により核由来、葉緑体由来、ミトコンドリア由来、タバコモザイクウイルス由来に分類した。その上でヒメコナスビとコナスビのｃDNAライブラリーの比較解析を行い、それぞれ対応するメッセンジャーRNAの対応表を作製した。ヒメコナスビとコナスビの対応表で核由来のｃDNAのうち両者間にスニップが確認されたものを選び、デプスの確認から一遺伝子由来であることが予想される組み合わせのみを抽出し、プライマーを作製した。現在までに32セットのプライマーを作製した。また連鎖解析を行うためにF2集団のDNAを抽出した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason メッセンジャーRNAの抽出に用いた葉がタバコモザイクウイルスに感染していたため質がやや悪く、十分量の遺伝マーカーを得るのに時間がかかっている。また研究代表者の異動により、異動先の研究機関での研究体制の立ち上げに時間を要したことも研究の進展が遅れている要因のひとつである。
Strategy for Future Research Activity	ヒメコナスビとコナスビのｃDNAライブラリーの比較から、両者に差異がみられる遺伝子座を検出し、プライマーを作製する。十分量の遺伝マーカーが作製された段階で、連鎖地図の作製を行う。これまでに１０個のマイクロサテライトマーカーの開発もおこなっており、合わせて連鎖解析を行う。また十分量の遺伝マーカーが得られない場合にはラッドシーケンスにより遺伝マーカーの補充し、高密度連鎖地図の作製を行う。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	申請者の研究機関の異動に伴い、新しい研究機関での研究環境の整備の立ち上げに1年間を要したため、屋久島の高山性ミニチュア植物であるコナスビの大量F2集団の作製及びコナスビ類のｃDNAライブラリーの次世代シーケンサー解析に基づく連鎖地図作製用の遺伝子座探索が遅れている。コナスビ類の遺伝マーカーの作成とその遺伝マーカーを用いたコナスビとヒメコナスビのF2集団の解析をおこなう。