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繁殖時期の多様化による広域分布種の種内分化機構

研究課題

研究課題/領域番号 16H04831
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
研究機関京都大学

研究代表者

瀬戸口 浩彰  京都大学, 地球環境学堂, 教授 (70206647)

研究分担者 川口 正代司  基礎生物学研究所, 共生システム研究部門, 教授 (30260508)
研究協力者 若林 智美  
韓 慶香  
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
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード開花 / 繁殖成長 / 栄養成長 / 生殖前隔離 / 生育環境 / ミヤコグサ / ハマダイコン / 環境相互作用 / 生殖隔離 / ゲノムワイド関連解析 / 植物 / 進化 / 適応 / 開花関連遺伝子 / 春化処理 / 種内分化 / 日長 / 春化
研究成果の概要

同一種内における開花期の違いは、種内における生殖前隔離につながり、その蓄積は種分化の創始につながるものである。本年度の研究では、マメ科ミヤコグサ132系統の共通圃場栽培実験を行い、全ゲノム関連解析では、複数の形質データを用いる解析モデルにより、既知の開花遺伝子を含む有力な候補遺伝子を検出した。また、アブラナ科ハマダイコンでは、春化による開花制御の相違を南北系統間で定量PCRを行う事によって進めた。その結果、北方系統ではFLC-Aだけが、南方系統ではFLC-A と COL-5 の両方が拮抗的に発現しつつ、かつFLC-Aの発現量が極めて高いレベルにあることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本列島は北海道から沖縄まで、南北方向に長い島国です。北海道は亜寒帯、沖縄は亜熱帯の気候です。そのために、広い範囲に分布する植物は、地域の環境に適応して花を咲かせる時期を決めています。この研究では、ミヤコグサという植物が日長などを感じる様々な遺伝子の相互作用で、ハマダイコンという植物では冬の寒さを一定期間にわたって経験するか(春化)ということに関わる2つの遺伝子の相互作用で適応していることがわかりました。このように、1種の植物のなかでも、日本列島の地域ごとに適切な時期に開花を迎えるためのしくみがわかってきました。このような仕組みは、農作物の収量を最大にしたり、野生植物の保護に役立つものです。

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

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] オーフス大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] オーフス大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] オーフス大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Approximate Bayesian computation analysis of EST associated microsatellites indicates that the broadleaved evergreen tree Castanopsis sieboldii survived the Last Glacial Maximum in multiple refugia in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kyoko AOKI, Ichiro Tamaki, Katsuhiro Nakao, Saneyoshi Ueno, Takashi Kamijo, Hiroaki Setoguchi, Noriaki Murakami, Makoto Kato, Yoshihiko Tsumura
    • 雑誌名

      Heredity

      巻: 122 号: 3 ページ: 326-340

    • DOI

      10.1038/s41437-018-0123-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exploring genetic diversity and signatures of horizontal gene transfer in nodule bacteria associated with Lotus japonicus in natural environments2019

    • 著者名/発表者名
      Bamba, M., Aoki, S., Kajita, T., Setoguchi H., Watano, Y., Sato, S., and Tsuchimatsu, T.
    • 雑誌名

      Molecular Plant-Microbe Interactions

      巻: 印刷中 号: 9 ページ: 1110-1120

    • DOI

      10.1094/mpmi-02-19-0039-r

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Postglacial East Asian origin of the alpine shrub Phyllodoce aleutica (Ericaceae) in Beringia.2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeda H, Yakubov V, Barkalov V, Setoguchi H.
    • 雑誌名

      Journal of Biogeography

      巻: in press 号: 6 ページ: 1260-1274

    • DOI

      10.1111/jbi.13230

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic structure of the clonal herb Tanakaea radicans (Saxifragaceae) at multiple spatial scales, revealed by nuclear and mitochondrial microsatellite markers2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchii, S., Takahashi, D., Setoguchi, H., Isagi, Y.
    • 雑誌名

      Plant Species Biology

      巻: 33 号: 1 ページ: 81-87

    • DOI

      10.1111/1442-1984.12196

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic diversity of Saxifraga acerifolia and S. fortune based on nuclear and chloroplast microsatellite markers2018

    • 著者名/発表者名
      Magota, K., Sakaguchi, S., Akai, K., Isagi, Y., Setoguchi, H.
    • 雑誌名

      Bulletin of the National Science Museum of Nature and Science, Series B.

      巻: 44 ページ: 85-96

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative chloroplast genomics of series Sakawanum in genus Asarum (Aristolochiaceae) to develop single nucleotide polymorphisms (SNPs) and simple sequence repeat (SSR) markers2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Daiki、Sakaguchi Shota、Isagi Yuji、Setoguchi Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 23 号: 6 ページ: 387-392

    • DOI

      10.1080/13416979.2018.1518649

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tight species cohesion among insular wild gingers (Asarum spp. Aristrochiaceae) on continental islands: highly differentiated floral characteristics versus undifferentiated genotypes.2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, J., Maeda, Y., Nagasawa, J., Setoguchi, H.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12(3) 号: 3 ページ: e0173489-e0173489

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0173489

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Conservation of endangered plant Primula on limestone mountain Mt. Buko, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M., Setoguchi, H., Kurata, K.
    • 雑誌名

      Conservation Genetics

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 1141-1150

    • DOI

      10.1007/s10592-017-0966-2

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development and characterization of EST-SSR markers in Asarum sakawanum var. stellatum and cross-amplification in related species2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, D., Sakaguchi, S., Setoguchi, H.
    • 雑誌名

      Plant Species Biology

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 256-260

    • DOI

      10.1111/1442-1984.12156

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Lineage isolation in the face of active gene flow in the coastal plant wild radish is reinforced by differentiated vernalisation responses2016

    • 著者名/発表者名
      Han, Q., Higashi, H., Mitsui, Y., Setoguchi, H.
    • 雑誌名

      BMC Evolutionary Biology

      巻: in press 号: 1 ページ: 84-84

    • DOI

      10.1186/s12862-016-0655-7

    • NAID

      120005947144

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Geographic variation in leaf trichome of wild radish (Raphanus sativus L. var. raphanistroides Makino) in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Han, Q., Sakaguchi, S., Setoguchi, H.
    • 雑誌名

      Journal of Biogeography and Taxonomy

      巻: 64 ページ: 17-23

    • NAID

      120006557750

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ミヤコグサ国内野生系統が示す開花時期の大きな違いとその遺伝基盤~全ゲノム関連解析による責任遺伝子の検出~2018

    • 著者名/発表者名
      瀬戸口浩彰、若林智美
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会 シンポジウム「植物系 NBRP リソースとその活用研究最前線」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genome-wide association study for differences of flowering time variation under two conditions in Lotus japonicus in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      若林智美、Stig U.Andersen、佐藤修正、川口正代司、瀬戸口浩彰
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Lineage isolation maintained by natural selection despite ongoing gene flow in Japanese wild radish.2017

    • 著者名/発表者名
      韓慶香,東広之,阪口翔太,三井裕樹,瀬戸口浩彰
    • 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
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Detecting loci contributing local adaptation through flowering time in Lotus japonicus in Japan.2017

    • 著者名/発表者名
      若林智美,田中幸子,Stig U. Andersen,佐藤修正,川口正代司,瀬戸口浩彰
    • 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
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Detecting loci contributing local adaptation through flowering time in Lotus japonicus in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      若林智美,田中幸子,Stig U. Andersen,佐藤修正,川口正代司,瀬戸口浩彰
    • 学会等名
      日本植物分類学会第16回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Genome-wide association study for differences of flowering time variation under two conditions in Lotus japonicus in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      若林智美、Stig U.Andersen、佐藤修正、川口正代司、瀬戸口浩彰
    • 学会等名
      全ゲノム関連解析によるミヤコグサの地域適応遺伝子の探索. 日本生態学会 第64回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ミヤコグサの開花時期の多型を生む遺伝的要因の探索 ~全ゲノム情報を利用して.2016

    • 著者名/発表者名
      若林智美,Andersen, SU, 佐藤修正,川口正代司,瀬戸口浩彰
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市,沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院人間・環境学研究科 瀬戸口浩彰研究室

    • URL

      http://setolab.h.kyoto-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-01-27  

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