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植物の生態型分化機構研究:アキノキリンソウ群多様化の比較ゲノム解析

研究課題

研究課題/領域番号 16H04827
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物多様性・分類
研究機関東京大学

研究代表者

伊藤 元己  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00193524)

研究分担者 久保田 渉誠  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10771701)
阪口 翔太  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (50726809)
牧 雅之  東北大学, 学術資源研究公開センター, 教授 (60263985)
研究協力者 石川 直子  
西野 貴子  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワード生態型分化 / アキノキリンソウ / ゲノム解析 / 種分化
研究成果の概要

日本列島で大規模な生態的種分化を遂げているアキノキリンソウ群について、種分化メカニズムを解明する目的で全ゲノム情報を用いた解析を行った。その後、各生態型についてリシークエンスを行ない、マッピング・変異検出を行った。その結果,蛇紋岩土壌と非蛇紋岩土壌の集団間では,Mg2+, K+, NO3-, 重金属等のイオントランスポーターおよび開花遺伝子の遺伝的分化度が高くなっていることが明らかになった.これに対し、高山型と林床型の比較では開花遺伝子の分化度は低く、蛇紋岩型から見つかった候補遺伝子が高山型の早咲き化に関与していない可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

種分化研究において、環境への適応の結果、並行的に同じような分化が起きる生態的種分化は、多くの研究例は系統解析に留まっていた。大規模な生態的種分化が起きている植物において、生態学的、遺伝学的、系統学的アプローチでその全容をゲノムレベルで解析ができ、非モデル植物群において種分化現象からその遺伝的バックグラウンドまで解明できたことは大きな学術的成果であ理、今後の本分野の研究の先駆けとなるものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Rapid development and characterization of EST SSR markers for the honey locust seed beetle, Megabruchidius dorsalis (Coleoptera: Bruchidae), using de novo transcriptome analysis based on next generation sequencing.2019

    • 著者名/発表者名
      Kako Ohbayashi, Naoko Ishikawa, Yoshikuni Hodoki, Yasukazu Okada,, Shin ichi Nakano, Motomi Ito, Masakazu Shimada
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 54 ページ: 141-145

    • NAID

      40021825482

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic diversity and population demography of Geranium soboliferum Kom var. kiusianum: A glacial relict plant in the wetlands of Japan,2019

    • 著者名/発表者名
      Kurata S, Sakaguchi S and Ito M.
    • 雑誌名

      Conservation Genetics

      巻: 20 ページ: 431-445

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phylogeographic testing of alternative histories of single-origin versus parallel evolution of early flowering serpentine populations of Picris hieracioides L. (Asteraceae) in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Shota、Horie Kenji、Kimura Takuma、Nagano Atsushi J.、Isagi Yuji、Ito Motomi
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 33 号: 3 ページ: 537-547

    • DOI

      10.1007/s11284-017-1536-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phylogeographic analysis of the East Asian goldenrod (Solidago virgaurea complex, Asteraceae) reveals hidden ecological diversification with recurrent formation of ecotypes2017

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Shota、Kimura Takuma、Kyan Ryuta、Maki Masayuki、Nishino Takako、Ishikawa Naoko、Nagano Atsushi J、Honjo Mie N、Yasugi Masaki、Kudoh Hiroshi、Li Pan、Choi Hyeok Jae、Chernyagina Olga A、Ito Motomi
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 121 号: 3 ページ: 489-500

    • DOI

      10.1093/aob/mcx182

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simultaneous evaluation of the effects of geographic, environmental and temporal isolation in ecotypic populations of Solidago virgaurea.2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Sakaguchi, Naoko Ishikawa, Atsushi J. Nagano, Masaki Yasugi, Hiroshi Kudoh, Motomi Ito
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 216 号: 4 ページ: 1268-1280

    • DOI

      10.1111/nph.14744

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 寒い高山と暑い蛇紋岩地で平行進化した早咲きアキノキリンソウのゲノム解析2019

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太, 堀江健二, 重信秀治, 山口勝司, 長谷部光泰, 久保田渉誠, 石川直子, 瀬戸口 浩彰, 伊藤元己
    • 学会等名
      第66回大会日本生態学会、神戸
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Genetic uniqueness and population demography of relict plants distributed in wetlands of semi-natural grassland2018

    • 著者名/発表者名
      Kurata S, Sakaguchi S, Ito M.
    • 学会等名
      he 2nd International Academic Conference on the Formation Mechanism of Plant Diversity and Conservation of Endangered Plants in East Asia, Kyoto
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サワシロギクの蛇紋岩適応における微生物の作用と土壌細菌の菌叢解析2018

    • 著者名/発表者名
      真鍋遼、福島慶太郎、石川直子、阪口翔太、伊藤元己、西野貴子
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会、広島市
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 開花期が異なる土壌エコタイプ間での遺伝子流動:キク科2属での検証2018

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太, 堀江健, 石川直子, 永野惇, 八杉公基, 工藤洋, 成田あゆ, 井鷺裕司, 伊藤元己
    • 学会等名
      日本生態学会第65回全国大会 (2018年3月14-18日、札幌市白石区)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 早期開花性を獲得した蛇紋岩型アキノキリンソウの集団分化と局所適応2018

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太, 堀江健二, 石川直子, 永野惇, 本庄三恵, 工藤洋, 福島慶太郎, 成田あゆ, 山崎理正, 井鷺裕司, 伊藤元己
    • 学会等名
      日本生態学会第64回全国大会(2017年3月14-18日, 東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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