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6年周期一斉開花植物コダチスズムシソウにおける生物時計の進化

研究課題

研究課題/領域番号 17K15182
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物多様性・分類
研究機関独立行政法人国立科学博物館

研究代表者

柿嶋 聡  独立行政法人国立科学博物館, 分子生物多様性研究資料センター, 特定非常勤研究員 (30648580)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード一斉開花 / 周期性 / 同調性 / 一回繁殖 / 生活史 / 種分化 / 生物時計 / 繁殖様式 / キツネノマゴ科 / 周期植物 / 多回繁殖 / 分子系統 / 進化 / 生態学 / 植物 / 分類学 / ゲノム
研究成果の概要

植物の中には、タケの仲間のように、集団が2年を越える一定の周期で一斉開花枯死する生活史をもつ植物(周期植物)がある。周期植物は、数年から数十年という特定の周期で一斉に繁殖・死亡を繰り返すことから、3年以上の長い時間を測る生物時計を持つと考えられる。そこで、沖縄島で発芽から6年目に一斉開花し枯れるキツネノマゴ科イセハナビ属コダチスズムシソウにおける生物時計の進化を明らかとすることを目的に研究を行った。その結果、コダチスズムシソウは多回繁殖型の多年草から一回繁殖型の多年草を経て、周期的一斉開花型となっていることが推定された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

タケのような周期植物の一斉開花・枯死が生じると、周囲の動植物へ大きな影響を与えることから、古くから現象としては着目されながらも、開花周期が長いために研究は限定的であった。本研究の結果、周期植物の進化は、段階的に生じるケースがあることが明らかとなり、今後なぜ周期植物が進化するのか研究していく上で、 各段階で周期性(発芽から開花までの時間が固定)、同調性(個体間で開花が同調)、一回繁殖性(開花後に枯死)のそれぞれの進化要因を検証することが可能になった。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] University of Connecticut/Mount St. Joseph University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院植物研究所(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 台湾国立自然科学博物館/台湾国立台東大学(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立自然科学博物館/国立台東大学/国立台湾師範大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コネチカット大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] LIPI(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 国立台湾師範大学/台湾国立自然科学博物館(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Connecticut/Wesleyan University/Mount St. Joseph University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] LIPI(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Floral visitors of critically endangered Arisaema cucullatum (Araceae) endemic to Kinki Region of Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kakishima, Masahiro Sueyoshi, Yudai Okuyama
    • 雑誌名

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

      巻: 46 ページ: 45-51

    • NAID

      40022195860

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radiation history of Asian Asarum (sect. Heterotropa, Aristolochiaceae) resolved using a phylogenomic approach based on double-digested RAD-seq data2020

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Yudai、Goto Nana、Nagano Atsushi J、Yasugi Masaki、Kokubugata Goro、Kudoh Hiroshi、Qi Zhechen、Ito Takuro、Kakishima Satoshi、Sugawara Takashi
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: - 号: 2 ページ: 245-260

    • DOI

      10.1093/aob/mcaa072

    • 関連する報告書
      2019 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] 熱帯雨林の多種共存と動物による確率的な種子散布2019

    • 著者名/発表者名
      柿島聡、石田厚、吉村仁
    • 雑誌名

      植物科学の最前線

      巻: 10 号: A ページ: 39-48

    • DOI

      10.24480/bsj-review.10a6.00153

    • ISSN
      2432-9819
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] コカゲラン(ラン科)を石垣島に記録する2019

    • 著者名/発表者名
      末次 健司、柿嶋 聡
    • 雑誌名

      植物地理・分類研究

      巻: 67 号: 2 ページ: 157-159

    • DOI

      10.18942/chiribunrui.0672-08

    • NAID

      130007817659

    • ISSN
      0388-6212, 2433-0469
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evolutionary origin of a periodical mass‐flowering plant2019

    • 著者名/発表者名
      Kakishima Satoshi, Liang Yi‐shuo, Ito Takuro, Yang Tsung-Yu Aleck, Lu Pei‐Luen, Okuyama Yudai, Hasebe Mitsuyasu, Murata Jin, Yoshimura Jin
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: - 号: 8 ページ: 4373-4381

    • DOI

      10.1002/ece3.4881

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pollinator assemblages of Arisaema heterocephalum subsp. majus (Araceae), a critically endangered species endemic to Tokunoshima Island, Central Ryukyus2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kakishima, Yudai Okuyama
    • 雑誌名

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

      巻: 44 ページ: 173-179

    • NAID

      40021884001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Floral scent profiles and flower visitors in species of Asarum Series Sakawanum (Aristolochiaceae)2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kakishima, Yudai Okuyama
    • 雑誌名

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

      巻: 44 ページ: 1-11

    • NAID

      40021533894

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Triplicate parallel life cycle divergence despite gene flow in periodical cicadas2018

    • 著者名/発表者名
      Tomochika Fujisawa, Takuya Koyama, Satoshi Kakishima, John R. Cooley, Chris Simon, Jin Yoshimura, Teiji Sota
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 1 号: 1 ページ: 26-26

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0025-7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution and geographic extent of a surprising northern disjunct population of 13-year cicada brood XXII (Hemiptera: Cicadidae, Magicicada)2017

    • 著者名/発表者名
      Gene Kritsky, Roy Troutman, Dan Mozgai, Chris Simon, Stephen M Chiswell, Satoshi Kakishima, Teiji Sota, Jin Yoshimura, John R Cooley
    • 雑誌名

      American Entomologist

      巻: 63 号: 4 ページ: E15-E20

    • DOI

      10.1093/ae/tmx066

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ゲノムワイド SNP データを用いた系統解析から明らかになるテンナンショウ属マムシグサ節の多様化と送粉様式の進化2020

    • 著者名/発表者名
      柿嶋聡、松本哲也、大野順一、星山耕一、大西憲太郎、伊東拓朗 、常木静河、芹沢俊介、邑田仁、奥山雄大
    • 学会等名
      日本植物分類学会第 19 回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 周期生物とその生態・進化問題2019

    • 著者名/発表者名
      柿嶋聡 、曽田貞滋
    • 学会等名
      第35回個体群生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 網羅的な送粉者相調査とMIG-seqを用いた系統解析から見えてきた日本産テンナンショウ属の多様化メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      柿嶋聡、松本哲也、芹沢俊介、邑田仁、奥山雄大
    • 学会等名
      第51回種生物学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 腐肉、発酵物、キノコに擬態する花:その進化メカニズムの解明に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      柿嶋 聡、奥山雄大
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 確率的な現象が生み出す多様性:繁殖戦略の進化と多種共存2018

    • 著者名/発表者名
      柿嶋 聡
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 周期的一斉開花植物の生活史進化と生殖隔離2018

    • 著者名/発表者名
      柿嶋 聡
    • 学会等名
      第50回種生物学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ユキモチソウのキノコ擬態による近縁種との生殖隔離2018

    • 著者名/発表者名
      柿嶋 聡、都野 展子 、保坂 健太郎、伊東 拓朗、奥山 雄大
    • 学会等名
      日本植物分類学会第17回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Evolutionary origin of a periodical mass flowering plant2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kakishima
    • 学会等名
      The 46th Naito Conference on “Mechanisms of Evolution and Biodiversity”
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カンアオイ属で繰り返し進化した臭い花:その送粉様式との関連性2018

    • 著者名/発表者名
      柿嶋 聡、岡本 朋子、菅原 敬、奥山 雄大
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] カンアオイ属における著しい花香の多様化と明らかになりつつあるその送粉様式2017

    • 著者名/発表者名
      柿嶋 聡、岡本 朋子、菅原 敬、奥山 雄大
    • 学会等名
      日本植物学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] メジロの盗蜜が6年周期一斉開花植物.コダチスズムシソウに与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      柿嶋 聡、鈴木俊貴
    • 学会等名
      日本鳥学会2017年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 一斉開花は盗蜜率を緩和するか? 6年周期植物コダチスズムシソウにおける検証2017

    • 著者名/発表者名
      柿嶋聡、鈴木俊貴
    • 学会等名
      第49回種生物学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-08-18  

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