2015 Fiscal Year Annual Research Report
極限環境に適応したカワゴケソウ科の形態多様化に関する遺伝学的解析
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25291091
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 雅啓 独立行政法人国立科学博物館, その他部局等, 名誉研究員 (20093221)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 なつ 日本女子大学, 理学部, 研究員 (20723638)
西山 智明 金沢大学, 学内共同利用施設等, 助教 (50390688)
厚井 聡 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (60470019)
山田 敏弘 金沢大学, 自然システム学系, 准教授 (70392537)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 進化 / 形態多様性 / 適応進化 / 中立進化 / 遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．形態の中立的進化がうかがえる種類をさらに探査するために、インド東北部、カンボジア、ラオス、タイ、香港で野外調査し，資料標本を採集した。これまでに集めた資料も用い，以下の解析を進めた。ラオスで採集した一種類は、既知の種類と形態が大きく異なっていた。系統解析の結果、この種類は、系統的に既知のどの属にも帰属せず、形態的にも近縁属とは大きく隔たっていた。その軸状の器官は同質の枝を内生発生し、先端には根冠のような覆い構造はなかった。この器官が基本器官とどのような相同性を示すかを調べている。
２．もう１種は、根が円柱状をしたカワゴロモ属の一種に対して姉妹群でありながら、他種と同様に根が葉状であり、葉状からリボン状への跳躍進化が起こったことが窺われる。一方、Zeylanidium属では反対にリボン状から葉状への根の進化が複数回起こったことが示唆された。このような双方向の形態進化は環境淘汰によりもたらされたとは解釈しにくい。
３．アジアのいくつかの種群に側系統種があることがわかり、母種の１集団で、種差に匹敵するほどの変異が生じて種分化が起こったことが示唆された。
４．カワゴケソウ科の多様化の遺伝的基盤を探るため、３亜科７種の遺伝子配列をRNA-Seq解析により調べた。その結果、1807遺伝子が解析でき、カワゴケソウ亜科の多くの遺伝子で塩基置換速度の上昇と非同義置換の蓄積が確認された。このことから，科内において突然変異率が上昇し、さらに負の選択圧の緩和により非同義置換速度が上がり、遺伝的変異の供給増大が起き、形態進化や種分化に貢献した可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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