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網羅的ゲノム解析による地域適応メカニズムの解明:適応の分布変遷復元と未来予測

研究課題

研究課題/領域番号 14J00456
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物多様性・分類
研究機関京都大学

研究代表者

岩崎 貴也  京都大学, 生態学研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード系統地理 / 適応進化 / 適応遺伝子 / 気候変動 / 地球温暖化 / 氷期 / 局所適応 / RAD-Seq / 地理情報システム / 生態ニッチモデリング / アブラナ科 / 温帯 / 国際研究者交流 / 韓国 / ロシア
研究実績の概要

アブラナ科の草本であるコンロンソウを対象とし、東アジア全体の多地点サンプルについてのゲノムワイドな変異情報を用いることで、地域的な局所適応に関わると思われる適応遺伝子の探索、そして現在・過去・未来環境においてそれらの適応遺伝子が担っていると思われる地域的な局所適応のパターンを地図の形で予測・復元することを目的として研究を行った。
今年度はまず、検出した非中立SNPの周辺にある機能遺伝子情報の信頼性を高めるため、コンロンソウドラフトゲノムについて見直しと改善に取り組んだ。短い断片やリピート配列を除いて遺伝子予測解析を行ったが、顕著な改善はみられなかった。コンロンソウの近縁種であるCardamine hirsutaのゲノムが発表されたため、現在はこのゲノムとの比較・検討を行うことで、ゲノム情報の改善に取り組んでいる。更に、非中立SNP近傍にあった機能遺伝子に、タンパク質の機能変化を生み出すような非中立な変異が起こったかを調べるため、リシーケンス解析も行う。こちらについては2017年度中には結果が得られる見込みである。これらの結果を合わせることで、適応的な機能遺伝子について精度の高い解析結果が得られると考えられる。
また、GISによる局所適応の地理的パターン予測について、モデルや手法の改善にも取り組んだ。過去の氷期や地球温暖化した未来の環境レイヤーについても整備を行うことができ、前年度や今年度に作成した局所適応の地理的パターン予測に関する統計モデルを投影することができるようになった。現在はまだ予備的な解析しか行うことができていないが、中立な種の分布モデルの変化とは大きく異なる結果が得られつつある。この結果は、気候変動が生物に与える影響を考える際に、種内の適応の変化という新たな側面についての予測を提供することができるため、多方面へ有用な知見を提供できると予想される。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 分子系統地理学に生態ニッチモデリングがもたらす新展開と課題2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎貴也, 阪口翔太, 津田吉晃
    • 雑誌名

      植物地理・分類研究

      巻: 64 ページ: 1-15

    • NAID

      120006557749

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 真昼岳の植物予備調査報告2016

    • 著者名/発表者名
      首藤光太郎, 岩崎貴也, 佐藤隆, 加藤節二, 堀井雄治郎, 西田佐知子
    • 雑誌名

      分類

      巻: 16 号: 2 ページ: 175-188

    • DOI

      10.18942/bunrui.01602-09

    • NAID

      130005292300

    • ISSN
      1346-6852, 2189-7034
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Postglacial Lineage Admixture in the Contact Zones of the Two Japanese Deciduous Broad-leaved Tree Species Estimated by Nuclear Microsatellite and Chloroplast DNA Markers2016

    • 著者名/発表者名
      Akitaka Tono, Takaya Iwasaki, Akihiro Seo, Noriaki Murakami
    • 雑誌名

      Acta Phytotaxonomica et Geobotanica

      巻: 67 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.18942/apg.KJ00010238482

    • NAID

      110010042593

    • ISSN
      1346-7565, 2189-7042
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Postglacial lineage admixture in the contact zones of the two Japanese deciduous broad-leaved tree species estimated by nuclear microsatellite and chloroplast DNA markers2016

    • 著者名/発表者名
      Akitaka Tono, Takaya Iwasaki, Akihiro Seo, Noriaki Murakami
    • 雑誌名

      Acta Phytotaxonomica et Geobotanica

      巻: 67 ページ: 1-16

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A genome scan for genes underlying microgeographic-scale local adaptation in a wild Arabidopsis species2015

    • 著者名/発表者名
      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.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 11 号: 7 ページ: e1005361-e1005361

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1005361

    • NAID

      120005947027

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Environmental factors contribute to the formation and maintenance of the contact zone observed in deciduous broad-leaved tree species in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Akitaka Tono, Takaya Iwasaki, Akihiro Seo, Noriaki Murakami
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: ---

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生物地理学とその関連分野における地理情報システム技術の基礎と応用2014

    • 著者名/発表者名
      岩崎貴也*, 阪口翔太*, 横山良太, 高見泰興, 大澤剛士, 池田紘士, 陶山佳久 (*equal contribution)
    • 雑誌名

      日本生態学会誌

      巻: 64 ページ: 183-199

    • NAID

      110009892536

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 遺伝構造の種間共通パターンの抽出と再現モデルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      石濱史子, 深澤圭太, 角谷拓, 岩崎貴也
    • 学会等名
      日本生態学会第64回大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 台湾・九州におけるタカネシオガマ列植物の分布変遷過程の推定2017

    • 著者名/発表者名
      村山香織, Richard H. Ree, 鍾國芳, 游旨价, 岩崎貴也, 藤井紀行
    • 学会等名
      日本植物分類学会第16回大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海藻類の系統地理学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      小林穂ノ佳, 岩崎貴也, 永野惇, 嶌田智
    • 学会等名
      日本植物分類学会第16回大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] コアレセントシミュレーションを用いた“満鮮要素”キスミレの分布変遷仮説の検証2017

    • 著者名/発表者名
      佐多陽奈, 岩崎貴也, 副島顕子, 永野惇, 池田啓, 清水翠, 藤井紀行
    • 学会等名
      日本植物分類学会第16回大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ミスミソウの種内多型はどのような歴史的背景で生まれたか:RAD-Seqによるゲノミック系統地理2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎貴也, 永野惇, 工藤洋
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 野外における遺伝子発現量の予測2016

    • 著者名/発表者名
      岩山幸治, 本庄三恵, 岩崎貴也, 永野惇
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム情報を利用した野生植物の適応力多様性評価2016

    • 著者名/発表者名
      久保田渉誠, 岩崎貴也, 三浦憲人, 永野惇, 花田耕介, 松葉史紗子, 宮下直, 彦坂幸毅, 伊藤元己, 森長真一
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 植物群集を対象とした遺伝的地域性の保全へ-比較系統地理からのアプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎貴也
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノムワイドSNPによる地域的な遺伝構造と局所適応パターンの解明:コンロンソウを例に2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎貴也, 荒木希和子, 永野惇, Renat Sabirov, Karol Marhold, Valentin Yakubov, Jae-Hong Pak, 伊藤元己, 工藤洋
    • 学会等名
      日本植物分類学会第15回大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] AD-Seqを用いた景観ゲノミクス解析:局所適応を地図で予測する2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎貴也
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会 シンポジウム「技術革新が拓く植物の自然史」
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 満鮮要素植物キスミレのRAD-Seq解析を用いた分子系統地理学的研究2016

    • 著者名/発表者名
      佐多陽奈, 岩崎貴也, 副島顕子, 池田啓、藤井紀之
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] RAD-Seq法によるゲノムワイド多型を用いた日本産ミスミソウ属植物についての分子系統地理学的研究2015

    • 著者名/発表者名
      岩崎貴也, 永野惇, 工藤洋
    • 学会等名
      日本植物分類学会第14回大会
    • 発表場所
      福島大学
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Comparative phylogeography of Japanese deciduous broad-leaved forests using geographic information system tools2015

    • 著者名/発表者名
      Takaya Iwasaki
    • 学会等名
      The EAPESP-JSPS Workshop "Contribution of Genetics to Plant Conservation"
    • 発表場所
      University of Sao Paulo
    • 年月日
      2015-02-02 – 2015-02-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 地図で分かる樹木の種苗移動ガイドライン「ホオノキ」「ツリバナ・エゾツリバナ」「ウワミズザクラ」「アカシデ」「クマシデ」(該当部分を分担執筆)2015

    • 著者名/発表者名
      岩崎貴也, 村上哲明
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      文一総合出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Eco-evolutionary genomic observation for local and global environmental changes. In: Shin-Ichi Nakano, Tetsukazu Yahara, Toru Nakashizuka (eds.) Integrative Observations and Assessments. Chapter 17: 327-3372014

    • 著者名/発表者名
      Shin-Ichi Morinaga*, Takaya Iwasaki*, Yoshihisa Suyama* (*equal contribution)
    • 総ページ数
      431
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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