自家交配は進化のデッドエンドか：接合藻類ヒメミカヅキモを用いた集団ゲノミクス

• 研究課題/領域番号: 15K18583
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 土松 隆志 千葉大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60740107)
• 研究協力者: 土金 勇樹 ; 関本 弘之 ; 西山 智明
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 自家交配 / リシークエンス解析 / 生殖様式 / 集団ゲノミクス / 自殖 / 生殖システム / 有性生殖

研究成果の概要

自家交配（自殖）は植物における普遍的な繁殖様式であり，動物・菌類でもしばしば見られる．本研究では，他殖（ヘテロタリック）系統と自殖（ホモタリック）系統の進化的移行が種内で平行的に起きた接合藻類ヒメミカヅキモを材料に，多くの野生系統を利用したゲノム解析を行うことで，自殖の平行進化の遺伝メカニズムおよびその進化がゲノムに与える影響を評価することを目的とした．その結果，ヘテロタリック系統では部分的なゲノム重複が顕著な一方ホモタリック系統ではゲノムサイズが小さい傾向があること，ヘテロタリック系統における性特異的遺伝子がホモタリック系統のゲノムにも残存していることなどが明らかになった．

研究成果

• [国際共同研究] CNRS/University Lille 1(フランス)
• [国際共同研究] Gregor Mendel Institute(オーストリア)
• [国際共同研究] University of Zurich(スイス)
• [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)
• [雑誌論文] Patterns of polymorphism at the self-incompatibility locus in 1,083 Arabidopsis thaliana genomes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuchimatsu, T., Goubet, P.M., Gallina, S., Holl, A.C., Fobis-Loisy, I., Berges, H., Marande, W., Prat, E., Meng, D., Long, Q., Platzer, A., Nordborg, M., Vekemans, X., Castric, V.
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 巻: 印刷中 号: 8 ページ: 1878-1889
  • DOI: 10.1093/molbev/msx122
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genome sequencing reveals the origin of the allotetraploid Arabidopsis suecica. (2017)
  • 著者名/発表者名: Novikova, P.Y., Tsuchimatsu, T., Simon, S., Nizhynska, V., Voronin, V., Burns, R., Fedorenko, O.M., Holm, S., Sall, T., Prat, E., Marande, W., Castric, V. and Nordborg, M.
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 巻: 34 ページ: 957-968
  • DOI: 10.1093/molbev/msw299
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] African genomes illuminate the early history and transition to selfing in Arabidopsis thaliana (2017)
  • 著者名/発表者名: Arun Durvasula, Andrea Fulgione, Rafal Gutaker, Selen Alacakaptan, Paadraic Flood, Celia Neto, Takashi Tsuchimatsu, Hernan Burbano, F. Pico, Carlos Alonso-Blanco, Angela M Hancock
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sequencing of the genus Arabidopsis identifies a complex history of nonbifurcating speciation and abundant trans-specific polymorphism (2016)
  • 著者名/発表者名: Novikova PY, Hohmann N, Nizhynska V, Tsuchimatsu T, Ali J, Muir G, Guggisberg A, Paape T, Schmid K, Fedorenko OM, Holm S, Sll T, Schltterer C, Marhold K, Widmer A, Sese J, Shimizu KK, Weigel D, Krmer U, Koch MA, Nordborg M
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 48 号: 9 ページ: 1077-1082
  • DOI: 10.1038/ng.3617
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evolution of Selfing: Recurrent Patterns in Molecular Adaptation (2015)
  • 著者名/発表者名: Kentaro K. Shimizu & Takashi Tsuchimatsu
  • 雑誌名: Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 巻: 45 号: 1 ページ: 493-622
  • DOI: 10.1146/annurev-ecolsys-112414-054249
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] ゲノムワイド関連解析から探るシロイヌナズナにおける花粉数の進化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 土松隆志，角井宏行，山崎美紗子，Cindy Marona，筒井大貴，Afif Hedhly，Dazhe Meng，佐藤豊，Thomas Stadler，Ueli Grossniklaus，金岡雅浩，Michael Lenhard，Magnus Nordborg，清水健太郎
  • 学会等名: 日本遺伝学会 企画シンポジウム『フィールドの遺伝学』
  • 発表場所: 日本大学（静岡県三島市）
  • 招待講演
• [備考] Tsuchimatsu Lab
  • URL: https://tsuchimatsu.wordpress.com/
• [備考] Plant Evolutionary Genomics, Chiba University
  • URL: https://tsuchimatsu.wordpress.com/