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倍数化を伴わない交雑種分化による生殖隔離と多様化の検証

研究課題

研究課題/領域番号 21K06334
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45040:生態学および環境学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

三村 真紀子  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (60451689)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード種分化 / 同倍数性 / 交雑 / 同倍数性種分化 / ニッチ分化 / イカリソウ属 / 環境ストレス耐性 / 交配実験 / homoploid speciation / 地質適応
研究開始時の研究の概要

倍数化を伴わない種間交雑では、雑種が親種と容易に交配できる可能性が高く、生殖隔離が成立しにくいため、種分化が起こりにくいと考えられてきた。そのため、生物多様性における重要性が議論されている。しかし、交雑は集団内に膨大な多様性を作り出すため、新規の表現型やニッチの獲得も可能にする。イカリソウ属には、交雑が起源とされている種が複数存在し、特殊な土壌や海岸部などに進出した種集団がある。本研究では、西日本で多様化している同倍数性のイカリソウ属を用いて、交雑による同倍数性種分化プロセスを明らかにする。

研究実績の概要

昨年度よりさらに国内でのサンプル収集を行い、SNP数を増やして、国内46系統の分子系統樹を作成した。この系統樹を用いて祖先ニッチの復元を行い、イカリソウ属は日本海側北方集団から派生し、中国地方、四国・九州への多様化したことを明らかにした。また、PhyloNet解析等から、過去の交雑の痕跡が検出された。さらに、ストレス耐性実験や交配実験、生態学的ニッチモデリングによるニッチ同一性検定を行い、交配前生殖隔離が弱く容易に交雑が起こること、気象条件やその他の生態学的環境の違いが種の境界に作用していることを明らかにした。

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

予定していた実験を終えることができた。

今後の研究の推進方策

本研究によって、大陸に発生し国内に分布を広げてから多様化を遂げていてるイカリソウ属Macroceras節において生態進化学的研究をすすめるための基盤が整いつつある。国内での多様化に起点となるが多様化していない地域韓国・ロシアとの共同研究も開始し、今後はイカリソウ属が国内で多様化した進化的系譜を明らかにする。さらに、生態学的生殖隔離が実現した背景を明らかにするために、発現比較解析等を行っていく。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2022 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 四国に多様化するイカリソウ属のニッチ分化2024

    • 著者名/発表者名
      小西桃花, 草竹恵実, 三村真紀子
    • 学会等名
      日本生態学会第71回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境勾配における葉の鋸歯の適応的意義:キイチゴ属を用いた検証2024

    • 著者名/発表者名
      宮鼻美帆, 堀博樹, 三木直子, 三村真紀子
    • 学会等名
      日本生態学会第71回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] イカリソウ属はどのように種分化したのか?同倍数性種分化における適応と生殖隔離の検証2022

    • 著者名/発表者名
      友國秀斗・三村真紀子
    • 学会等名
      種生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 岡山大学理学部生物学科植物進化生態学研究室

    • URL

      https://sites.google.com/site/mimuralab/home

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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