| 研究課題/領域番号 |
20K06803
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分45030:多様性生物学および分類学関連
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| 研究機関 | 独立行政法人国立科学博物館 |
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研究代表者 |
海老原 淳 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (20435738)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | シダ類 / ゲノムサイズ / 系統 / 染色体基本数 / シダ植物 / 染色体数 / 倍数性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
シダ類の染色体数は、被子植物よりも数が多い傾向が知られており、近縁種間での変化も顕著である。一方、シダ類のゲノムサイズは種子植物より大きいとされるが、実際に計測済みの種はごく少数にとどまっている。本研究では、劇的な染色体基本数変化を遂げたシダ類における、ゲノムサイズの進化的変動を解明するため、多様な系統の材料でDNA含量を測定する。既知もしくは新規観察する染色体数情報と組み合わせて、分子系統樹上に配置することにより、ゲノムサイズと染色体（基本）数の進化的関係性を理解する。
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| 研究成果の概要 |
シダ類における染色体基本数は、過去には進化過程を客観的に推定する手がかりとして用いられた。現在では分子系統学的な仮説と組み合わせることが可能になった結果、近縁でありながら大きく異なる染色体基本数を示す種群の存在が明確になった。それらを材料に用いてDNA含量を計測した結果から、染色体基本数は大きく異なっていながら、DNA含量は大きく変化していない事例が見出された。このことは、特にコケシノブ属では染色体の結合が進化過程で顕著に起こったことを示唆している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
シダ類はゲノムサイズが大きいことが知られる生物で、それに加えて倍数体が高い頻度で存在するため、ゲノム解読が遅れている生物である。そのため、シダ類の進化の解明のためにはそのゲノムの構成に関する情報を得ることが大変重要である。本研究では、コケシノブ科シダ類の二倍体レベルで見た場合に、ゲノムサイズ(1C value)は染色体数とは連動せず、ほぼ一定になる傾向を初めて見出した。また、分子系統解析結果との統合により、染色体数は減少する方向に進化しており、それにもかかわらずゲノムサイズがあまり変化していないことから、染色体の結合が頻繁に起こった可能性が示された。
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