種内・属内レベルの集団ゲノミクスによる樹木の適応進化・種分化プロセスの解明

• 研究課題/領域番号: 24248028
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 井鷺 裕司 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50325130)
• 研究分担者: 津村 義彦 筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 教授 (20353774) ; 上野 真義 独立行政法人森林総合研究所, 研究員 (40414479) ; 瀬戸口 浩彰 京都大学, 大学院人間・環境学研究科, 教授 (70206647)
• 連携研究者: 阪口 翔太 東京大学, 大学院総合文化研究科, 研究員 (50726809)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 35,750千円 (直接経費: 27,500千円、間接経費: 8,250千円); 2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2012年度: 21,580千円 (直接経費: 16,600千円、間接経費: 4,980千円)
• キーワード: 適応進化 / 次世代シーケンサー / オーストラリア / 連鎖地図 / RAD-seq / 選択 / 進化 / 適応 / 系統解析 / RNA-seq / 種分化 / RNAseq

研究成果の概要

多様な環境に適応進化した樹木を対象に，複数集団のサンプルを数万遺伝子座オーダーで比較解読し、適応進化プロセスを解析した。共通圃場実験による形質の評価と遺伝子型の分析により環境適応に関わる形質多型には遺伝的背景があることを明らかにした。ゲノム情報を縮約して解読するRAD-seqや翻訳されたゲノム領域を解読するRNA-seqによって、適応進化に関与した可能性があるゲノム領域を探索し、いくつかの候補遺伝子を見いだした。また、胚乳が種子親の減数分裂に由来する半数体組織であることを利用して、1母樹と80個の胚乳の遺伝子型を次世代シーケンサーで解読することにより高密度連鎖地図を作成することにも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Genetic evidence for patemal inheritance of the chloroplast in four Australian Callitris species (Cupressaceae) (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, S., Tsumura, Y., Crisp, M. D., Bowman, D. M. J. S. Isagi, Y.
  • 雑誌名: Journal of Forest Research 巻: (印刷中) 号: 1 ページ: 244-248
  • DOI: 10.1007/s10310-012-0384-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Climate, not Aboriginal landscape burning, controlled the historical demography and distribution of fire-sensitive conifer populations across Australia (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, S., Bowman, D. M. J. S., Prior, L. D., Crisp, M. D., Linde, C. C., Tsumura, Y., and Isagi, Y.
  • 雑誌名: Proceedings of the Royal Society B 巻: 280 号: 1773 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1098/rspb.2013.2182
  • 査読あり
• [学会発表] 豪州ヒノキの候補遺伝子解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, 上野真義, 津村義彦, 伊藤元己, David Bowman, Lynda Prior, Michael Crisp, 井鷺裕司
  • 学会等名: 第126回日本森林学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] 歴史的な景観変化が地域集団の分布・デモグラフィに及ぼす影響. (2015)
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, David Bowman, Lynda Prior, Michael Crisp, Linde Celeste, 津村義彦, 伊藤元己, 井鷺裕司
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] ニューカレドニア産ヒノキ科樹木の遺伝子における自然選択の痕跡 (2015)
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, 上野真義, 津村義彦, 伊藤元己, James Worth, Bruno Fogliani, 井鷺裕司
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] 高密度連鎖地図上でのヒノキ科Callitris属のゲノム分化推定. (2015)
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, 杉野壮, Michael Crisp, 永野惇, 本庄三恵, 工藤洋, 津村義彦, 伊藤元己, 井鷺裕司
  • 学会等名: 日本植物分類学会第14回大会
  • 発表場所: 福島大学
  • 年月日: 2015-03-07
• [学会発表] What factors promoted lineage divergence of East Asian temperate tree? Testing respective roles of climate change, seaways barrier and topographic heterogeneity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi, S., Qiu, Y.X., Liu, Y., Qi, X.S., Kim, S.H., Han, J., Takeuchi, Y., Worth, J.R.P., Yamasaki, M., Sakurai, S. and Isagi, Y.
  • 学会等名: Contribution of Genetics to Plant Conservation, FAPESP-JSPS Joint Research Workshop 2015
  • 発表場所: サンパウロ大学農学部「ピラスィカバ（ブラジル）」
  • 年月日: 2015-02-04
  • 招待講演
• [学会発表] オーストラリア産ヒノキ科 3 属の EST-SSR マーカーの開発と系統地理学的評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, James Worth, Greg Jordan, David Bowman, Lynda Prior, Michael Crisp, Philip Thomas, 伊藤元己, 井鷺裕司
  • 学会等名: 森林遺伝育種学会第3回大会
  • 発表場所: 東京大学農学部
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] 針葉樹の集団デモグラフィから探るオーストラリアの最終間氷期最盛期以降の景観変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, Bowman, D., Prior, L., Crisp, M., Linde, C., 津村義彦, 井鷺裕司
  • 学会等名: 第124回日本森林学会大会
  • 発表場所: 岩手大学
• [学会発表] 豪州ヒノキにおける集団デモグラフィの地理的変異はどのように形成されたのか？ (2013)
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, Bowman, D., Prior, L., Crisp, M., Linde, C., 津村義彦, 井鷺裕司
  • 学会等名: 第60回日本生態学会大会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター
• [学会発表] バイオームを超えたヒノキ科針葉樹の環境適応－系統解析と共通圃場実験から見えてきた種分化の歴史
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, David Bowman, Lynda Prior, Michael Crisp, 津村義彦, 上野真義, 伊藤元己, 井鷺裕司
  • 学会等名: 日本進化学会第15回つくば大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 招待講演
• [学会発表] カリトリスのトランスクリプトーム解析
  • 著者名/発表者名: 上野真義, 阪口翔太, Mike Crisp, Lynda Prior, David Bowman, 津村義彦, 井鷺裕司
  • 学会等名: 森林遺伝育種学会第2回大会
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
• [学会発表] 豪州ヒノキにおける適応形質の遺伝的変異
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, 津村義彦, 上野真義, 伊藤元己, 永野惇, David Bowman, Lynda Prior, Michael Crisp, 井鷺裕司
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島県広島市）
• [学会発表] 生態ゲノミクスによる豪州ヒノキ種群の環境適応の検証
  • 著者名/発表者名: 阪口翔太, 上野真義, 津村義彦, 永野惇, 伊藤元己, David Bowman, Lynda Prior, Michael Crisp, 井鷺裕司
  • 学会等名: 第125回日本森林学会
  • 発表場所: 大宮ソニックシティ（埼玉県さいたま市）
  • 招待講演
• [図書] 教養としての森林学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井鷺裕司ほか
  • 総ページ数: 253
  • 出版者: 文永堂出版
• [図書] 生態学者が書いたDNAの本 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井鷺裕司、陶山佳久
  • 総ページ数: 200
  • 出版者: 文一総合出版
• [図書] 森林遺伝育種学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井鷺裕司
  • 総ページ数: 297
  • 出版者: 文永堂出版
• [備考] オーストラリア大陸における豪州ヒノキの適応進化
  • URL: https://sites.google.com/site/shota0060/home/research