ゲノム情報を基礎にした単子葉植物の新規分類形質の探索と初期進化の研究

• 研究課題/領域番号: 22570090
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物多様性・分類
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 戸部 博 京都大学, 大学院・理学研究科, 名誉教授 (60089604)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 単子葉植物 / 分類形質 / 発生学 / 花 / 形質進化 / サトイモ科 / ショウブ科 / キンコウカ科

研究概要

ゲノム情報の利用によって大きく変わった単子葉植物の分類システムをより良く理解するため、基部単子葉植物を中心にショウブ目、オモダカ目、ヤマノイモ目を代表する科の花と種子の発生と構造の解析と単子葉植物の初期進化の研究を行った。この研究による主な研究成果は以下のとおりである。ショウブ科(ショウブ目)は珠皮性閉塞組織と珠心性閉塞組織をもち、前者は固有派生形質、後者(オモダカ目にも見られる)は原始形質である。サトイモ科(オモダカ目)の内乳発生様式は従来の報告とは異なり「細胞型」である。内乳発生様式は、オモダカ目内では「細胞型」から「イバラモ型」、更に「自由核型」へ進化した。キンコウカ科(ヤマノイモ目)は原始形質として下位子房と隔壁蜜腺をもつ。下位子房は真正単子葉植物の共有派生形質であるが、真正単子葉植物内では子房下位から上位子房への逆転が何度も起きた。隔壁蜜腺は、ショウブ目を除く単子葉植物全体に見られ、その喪失が3回起こった。この他、単子葉植物における葯壁形成様式と種皮(及び「周乳」)の形質についても検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Morphology and structure of staminate inflorescences and flowers of Leitneria floridana (Simaroubacee): revisited. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tobe, H.
  • 雑誌名: Acta Phytotax. Geobot. 巻: 63 ページ: 57-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seed morphology and anatomy in Salvadoraceae (Brassicales): systematic and evolutionary implications (2012)
  • 著者名/発表者名: Tobe, H. and P.H. Raven
  • 雑誌名: Acta Phytotax. Geobot 巻: 63 ページ: 1-9
  • NAID: 110009553741
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromosome counts for the Asian Myristicaceae (Magnoliales) (2012)
  • 著者名/発表者名: Oginuma, K., Shawn K.Y. Lum and H. Tobe
  • 雑誌名: Acta Phytotax. Geobot 巻: 63 ページ: 41-49
  • NAID: 110009553744
  • 査読あり
• [雑誌論文] Floral structure of Cardiopteris (Cardiopteridaceae) with special emphasis on the gynoecium: systematic and evolutionary implications (2012)
  • 著者名/発表者名: Tobe. H
  • 雑誌名: J Plant Res 巻: 125 ページ: 361-369
  • NAID: 10030652518
  • 査読あり
• [雑誌論文] 変わる陸上植物の分類システムと新たな課題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸部博
  • 雑誌名: Journal of Fossil Research (化石植物研究会誌) 巻: 44 ページ: 57-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Floral structure of Cardiopteris (Cardiopteridaceae) with special emphasis on the gynoecium: systemtic and evolutionary implications. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tobe. H.
  • 雑誌名: J Plant Res 巻: 125 号: 3 ページ: 361-369
  • DOI: 10.1007/s10265-011-0450-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seed morphology and anatomy in Salvadoraceae (Brassicales): systematic and evolutionary implications. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tobe, H.
  • 雑誌名: Acta Phytotax. Geobot. 巻: 63 ページ: 1-9
  • NAID: 110009553741
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flavonoids from achlorophyllous plant, Peterosavia sakuraii (Peterosaviaceae) (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwashina, T., H. Tobe, H. Takahashi and T. Yukawa
  • 雑誌名: Biochem. Syst. Ecol 巻: 39 ページ: 883-884
  • 査読あり
• [雑誌論文] Embryological evidence supports the transfer of Leitneria floridana to the family Simaroubaceae (2011)
  • 著者名/発表者名: Tobe. H.
  • 雑誌名: Ann. Missouri Bot. Gard 巻: 98 ページ: 277-293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Embryology of the Irvingiaceae, a family with uncertain relationships among the Malpighiales (2011)
  • 著者名/発表者名: Tobe, H. and P.H. Raven
  • 雑誌名: J. Plant Res 巻: 124 ページ: 577-591
  • NAID: 10029563549
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular phylogenetic analyses of Tofieldiaceae (Alismatales): family circumscription and intergeneric relationships. (2011)
  • 著者名/発表者名: Azuma, H. and H. Tobe
  • 雑誌名: J. Plant Res 巻: 124 ページ: 349-357
  • NAID: 10028258012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular phylogenetic analyses of Tofieldiaceae (Alismatales) : family circumscription and intergeneric relationships (2011)
  • 著者名/発表者名: Azuma, H., Tobe, H.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 124 号: 3 ページ: 349-357
  • DOI: 10.1007/s10265-010-0387-5
  • NAID: 10028258012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Embryology of the Irvingiaceae, a family with uncertain relationships among the Malpighiales (2011)
  • 著者名/発表者名: Tobe, H., Raven, P.H.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 124 号: 5 ページ: 577-591
  • DOI: 10.1007/s10265-010-0393-7
  • NAID: 10029563549
  • 査読あり
• [雑誌論文] Embryological evidence supports the transfer of Leitneria floridana to the family Simaroubaceae (2011)
  • 著者名/発表者名: Tobe, H.
  • 雑誌名: Annals of the Missouri Botanical Garden 巻: 98 号: 2 ページ: 277-293
  • DOI: 10.3417/2009073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plant diversity on Lombok island, Indonesia: an approach at identification using DNA barcodes (2010)
  • 著者名/発表者名: Tobe, H., W. Shinohara, N. Utami, H. Wiriadinata, D. Girmansyah, K. Oginuma, H. Azuma, T. Tokuoka, E. Kawaguchi, M. Kono and M. Ito
  • 雑誌名: Acta Phytotax. Geobot 巻: 61 ページ: 93-108
  • NAID: 110009804245
  • 査読あり
• [雑誌論文] First chromosome counts for four families of Malpighiales (2010)
  • 著者名/発表者名: Oginuma, K. and H. Tobe
  • 雑誌名: Acta Phytotax. Geobot 巻: 61 ページ: 49-54
  • NAID: 110007681508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endosperm development in the Araceae (Alismatales) and evolution of developmental modes in monocots (2010)
  • 著者名/発表者名: Tobe, H. and T. Kadokawa
  • 雑誌名: J. Plant Res 巻: 123 ページ: 731-739
  • NAID: 10027700959
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence for hybrid origin and segmental allopolyploidy in eutetraploid and aneutetraploid Lepisorus thunbergianus (Polypodiaceae) (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinohara, W., Y. Ushio, A. Seo, N. Nakato, M. Kono, H. Kudoh, H. Tobe and N. Murakami
  • 雑誌名: Sys. Bot 巻: 35 ページ: 20-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endosperm development in the Araceae (Alismatales) and evolution of developmental mode in monocots (2010)
  • 著者名/発表者名: Tobe, H., T.Kadokawa
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 123 ページ: 731-739
  • NAID: 10027700959
  • 査読あり
• [学会発表] 中南米固有の小さな植物群フィロノマ科Phyllonomaceae (モチノキ目)の花と生殖器官の発生構造とその特徴 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸部 博
  • 学会等名: 第76回日本植物学会大会
  • 発表場所: 姫路市兵庫県立大学
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] 北米固有属Leitneria (ニガキ科)の花序と花の形態の再研究-特に「異常な胚珠の位置について」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸部 博
  • 学会等名: 第11回日本植物分類学会大会
  • 発表場所: 吹田市大阪学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] キンコウカ科(ヤマノイモ目)の花の形態と進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸部 博・黄 愈菱・田村 実
  • 学会等名: 第75回日本植物学会大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] キンコウカ科(ヤマノイモ目)の花の形態と進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸部博・黄愈菱・田村実
  • 学会等名: 日本植物学会第75回大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 変わる陸上植物の分類システムと新たな課題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸部 博
  • 学会等名: 第29回化石研究会学術研究会
  • 発表場所: 京都市京都教育大学
  • 年月日: 2011-06-04
• [学会発表] Floral structure of Saccifolium: evidence for placing the genus in the Gentianaceae (2011)
  • 著者名/発表者名: Tobe, Hiroshi・Hasebe, Mitsuyasu
  • 学会等名: 第10回日本植物分類学会大会
  • 発表場所: つくば市筑波大学
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] アブラナ目の系統と形態進化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸部 博
  • 学会等名: 第42回種生物学シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] Cardiopteris (ヤマイモモドキ科) の花と生殖器官の発生学的研究、特に上下逆転した胚嚢について (2010)
  • 著者名/発表者名: 戸部 博
  • 学会等名: 第74回日本植物学会大会
  • 発表場所: 愛知県春日井市中部大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Inventory studies of plant diversity in Lombok islands of Indonesia: an approach using DNA barcodes (2010)
  • 著者名/発表者名: Tobe, Hiroshi・Shinohara, Wataru・Nanda Utami・Harry Wiriasinata・Deden Gimansyah・Oginuma, Kazuo・Nanda Utami・Harry Wiriasinata・Deden Gimansyah・Azuma, Hiroshi・Tokuoka, Toru・Kawaguchi, Eri・Kono, Masumi・Itoh, Motomi
  • 学会等名: East Asian Plant Diversity and Conservation 2010
  • 発表場所: Korea, Seoul University
  • 年月日: 2010-08-20
• [図書] 新しい植物分類学II (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸部 博・田村 実(監修・分担執筆)
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 新しい植物分類学I (2011)
  • 著者名/発表者名: 戸部 博・田村 実(監修・分担執筆)
  • 出版者: 朝倉書店