| 研究課題/領域番号 |
21H04781
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
佐竹 暁子 九州大学, 理学研究院, 教授 (70506237)
|
|---|
| 研究分担者 |
金岡 雅浩 県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (10467277)
三輪 京子 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50570587)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円)
2024年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2023年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2022年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2021年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
|
|---|
| キーワード | フェノロジー / ゲノム / 花粉管ガイダンス / 遺伝子発現 / 環境応答 / 植物フェノロジー / 受精遅延 / ブナ科 / 花粉管 / 送粉 / 適応 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
有性生殖を行う生物では、受精は新しい生命個体の始まりである。受粉・交尾後に速やかに受精がなされる種がいる一方で、受精まで長い時間をかける種が多岐にわたる分類群で報告されている。森林生態系の中核をなすブナ科樹木はその典型であり、受粉から受精まで1年も遅延する。この長い受精遅延が生じるメカニズムと適応的意義は未解明のままであったが、近年申請者らはアジアに生息する200種を超えるブナ科樹木の開花と結実時期を分析することで、長い受精遅延は開花時期の多様化と種多様性の創出に寄与する可能性を見出した。本研究では、この開花時期と受精遅延の協調的進化を駆動する分子メカニズムを解明する。
|
| 研究実績の概要 |
本研究では、開花時期と受精遅延の協調的進化を駆動する分子メカニズムを、フィールド・ゲノム・数理科学を融合した学際的アプローチによって解明することで、遅延を伴う生殖戦略の進化と種多様性創出プロセスの理解に貢献する。
開花時期と受精遅延形質の異なる近縁種間で、発現が異なる遺伝子は何か？に答えるために、マテバシイ属マテバシイとシリブカガシを対象に同一環境に生息し、開花時期と受精遅延期間が異なるブナ科樹木近縁種ペアを対象に、野外トランスクリプトーム解析を実施し、ペア間で異なる発現プロファイルを示す遺伝子を抽出した。同様に、コナラ属コナラ亜属については、福岡市に生息するクヌギとコナラとを、アカガシ亜属についてはアカガシとアラカシを対象とし、サンプル採取を行った。サンプルは各種3個体から葉、芽、花（採取可能な場合のみ）を毎回3反復、1ヶ月に1度採取し、RNA抽出後にサンプルあたり20Mリード以上のRNA sequenceを実施した。またマテバシイとアラカシの新規ゲノムを決定した。本ゲノム情報を用いて、マッピング、リードカウントを行い、遺伝子発現を定量した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
・国内のフィールド調査、遺伝子発現解析、ゲノム解読は順調に進んでいる。
・国外でのフィールド調査については実施が遅れたものの、サンプル採取に着手することができた。
|
| 今後の研究の推進方策 |
次年度にはオルソログ遺伝子を近縁種ペア間で特定し、遺伝子発現時系列データを分析することで、顕著に異なる発現プロファイル示す遺伝子群を候補遺伝子として抽出し機能解析候補を絞り込む。また、マテバシイの花粉管のイメージングを行い、本季節変化とともに花粉管の伸長プロセスを追跡し、受精が長く遅延する際に生じる花粉管と雌性配偶体の相互作用を分析する。
|
