| 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 / 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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| 研究実績の概要 |
本研究では、近縁種群（科または属）内において、既知の染色体基本数に大きな変化が見出されているシダ類として、以下の3群について、バックボーンとなる系統関係の解明（異質倍数体の認識も含む）、DNA含量の測定、染色体数カウントを行って、データを得た。
ハナヤスリ科の1C-valueとしては、ナガホノナツノハナワラビで最小の6Gbから、最大の種ではその20倍以上であることが判明した。これらのゲノムサイズの解釈については未だ検討の余地が残されるが、現在二倍体とみなしている個体が実は四倍体であると解釈すると、1C-valueの振れ幅が小さくなる例が多く、倍数体起源の系統の基本数の見直しの必要性が示唆された。
ホングウシダ科エダウチホングウシダ属については、新規に材料を収集して染色体数を正確に観察し直した結果、従来報告されていたよりも染色体基本数の変化が小さいことが明らかになった。本研究の目的を達成するための材料としては適さなくなった部分があるが、一方で染色体基本数の異なる個体間の雑種や異質倍数体の存在が確認された。また、染色体基本数の異なる個体間で1C-valueの有意な差は検出されなかった。
コケシノブ科については、科内で最も染色体基本数に顕著な変化を示すコケシノブ属を主対象に解析を行った。得られた染色体数、DNA含量を解析した結果、本属の1C-valueは染色体基本数との相関は見られないことが明らかになった。系統関係と総合すると、本属では染色体が減少する方向での進化が急速に起こった可能性が高いことが示唆され、つまり染色体の結合が何度も起こった可能性が高いことになる。系統－1C-value－染色体基本数の三者を統合して議論できる初めてのデータが得られたことは、シダ類のゲノムサイズ進化解明の上でも意義が大きい。
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