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キク科植物の交配前隔離に関わるゲノム領域の特定

研究課題

研究課題/領域番号 18K14778
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分45030:多様性生物学および分類学関連
研究機関京都大学

研究代表者

阪口 翔太  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (50726809)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード平行進化 / ゲノム / 開花期 / キク科 / 環境適応 / 生態的種分化 / 生殖隔離 / ゲノム分析 / 種分化 / 生態型 / アキノキリンソウ
研究成果の概要

平行進化では共通の遺伝変異で類似表現型が生じたのか,異なる変異が関与したのかが問題となる.アキノキリンソウはもともと秋に開花する植物だが,北海道の高山と蛇紋岩地では夏前に開花する性質が進化している.本研究ではこの2生態型について早期開花性の遺伝基盤を特定し,その進化過程を解明することを目的とした.蛇紋岩型で著しく分化したゲノム領域を調べたところ 2つの開花遺伝子が抽出された.しかしこれらの候補遺伝子は高山型では分化していなかった.また共通圃場で2型間でも開花期のずれが確認され,開花遺伝子の発現にも時間差があったことから,早期開花性は高山と蛇紋岩地で別個の遺伝変異に基づいて進化したと考えられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では高い生態的多様性を示す植物を対象として,平行的な環境適応現象のゲノム基盤を調査した.その結果,同じように早期開花性を示す集団であっても,別個の遺伝変異が開花期の変化に関与した可能性を示すことができた.この成果は,生物が新規環境に遭遇した際の進化可能性を理解するうえで重要な貢献となる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Genetic consequences of being a dwarf: Do evolutionary changes in life-history traits influence gene flow patterns in populations of the world’s smallest goldenrod?2020

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi, S., Nagano, J.A., Yasugi, M., Kudoh, H., Ishikawa, N., and Ito, M.
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: - 号: 1 ページ: 163-177

    • DOI

      10.1093/aob/mcaa062

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional traits divergence in parallelly evolved rheophytic populations of Solidago virgaurea L. complex (Asteraceae)2020

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi, S., Abe, A., Nagasawa, K., Takahashi, D., Setoguchi, H., Maki, M., Kyan, R., Nishino, T., Ishikawa, N. and Ito, M.
    • 雑誌名

      Acta Phytotaxonomica et Geobotanica

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A global forum on ultramafic ecosystems: from ultramafic ecology to rehabilitation of degraded environments2018

    • 著者名/発表者名
      Echevarria Guillaume、Baker Alan J. M.、Boyd Robert S.、van der Ent Antony、Mizuno Takafumi、Rajakaruna Nishanta、Sakaguchi Shota、Bani Aida
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 33 号: 3 ページ: 517-522

    • DOI

      10.1007/s11284-018-1611-3

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Maintenance of soil ecotypes of Solidago virgaurea in close parapatry via divergent flowering time and selection against immigrants2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Shota, Horie Kenji, Ishikawa Naoko, Nishio Sae, Worth James R. P., Fukushima Keitaro, Yamasaki Michimasa, Ito Motomi
    • 雑誌名

      Journal of Ecology

      巻: 107 号: 1 ページ: 418-435

    • DOI

      10.1111/1365-2745.13034

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 全ゲノム分析によるアキノキリンソウ土壌生態型の隔離遺伝子の特定2021

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太, 堀江健二, 石川直子, 重信秀治, 山口勝司, 長谷部光泰, 三木綾乃, 瀬戸口浩彰, 永野惇, 久保田渉誠, 倉島治, 福島慶太郎, 陶山佳久, 廣田峻, 牧雅之, 木村拓真, 喜屋武隆太, 伊藤元己
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アキノキリンソウの平行的な渓流適応における形質の収斂と分化2021

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太, 阿部篤志 , 長澤耕樹 , 髙橋大樹 , 瀬戸口浩彰, 牧雅之, 喜屋武隆太, 西野貴子, 石川直子, 廣田 峻, 陶山佳久, 伊藤元己
    • 学会等名
      日本植物分類学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アキノキリンソウの平行的な土壌適応に関わる隔離遺伝子群の進化2019

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太, 堀江健二, 石川直子, 重信秀治, 山口勝司, 長谷部光泰, 永野惇, 瀬戸口浩彰, 久保田渉誠, 倉島治, 牧雅之, 木村拓真, 喜屋武隆太, 伊藤元己
    • 学会等名
      第19回日本植物分類学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 超苦鉄質土壌内外におけるアキノキリンソウ(キク科)の Mg2+イオン輸送体遺伝子変異2019

    • 著者名/発表者名
      三木綾乃, 瀬戸口浩彰, 堀江健二, 石川直子, 伊藤元己, 阪口翔太
    • 学会等名
      第19回日本植物分類学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多様な開花期を示すアキノキリンソウ生態型の時系列トランスクリプトーム解析2019

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太, 永野 惇, 石川 直子, 堀江 健二, 瀬戸口浩彰, 伊藤元己
    • 学会等名
      第67回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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,瀬戸口浩彰,石川直子,久保田渉誠,倉島治,牧雅之,木村拓真,喜屋武隆太,伊藤元己
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 秋に咲かないアキノキリンソウの生態遺伝研究2018

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太
    • 学会等名
      第20回日本進化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phylogeographic analysis of East Asian goldenrod (Solidago virgaurea) uncovered independent colonization to the Japanese islands and parallel ecotypic diversification2018

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi, S., Takuma Kimura, Ryuta Kyan, Masayuki Maki, Takako Nishino, Naoko Ishikawa, Atsushi J. Nagano, Mie N. Honjo, Masaki Yasugi, Hiroshi Kudoh, Pan Li, Hyeok Jae Choi, Olga A Chernyagina, Motomi Ito
    • 学会等名
      The 2nd International Academic Conference on the Formation Mechanism of Plant Diversity and Conservation of Endangered Plants in East Asia
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アキノキリンソウ群における平行的な生態的多様化,2018

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太
    • 学会等名
      第50回種生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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