公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
植物の新種誕生過程では，環境に適応した新しい遺伝子セットを維持するために，他殖から自殖への生殖様式の移行を伴う例が多く知られている．そのため，特に他殖性植物から新種を生み出し安定して維持するには，自殖性への転換が重要なステップである．私達は，モデル植物シロイヌナズナを用いて，このような新種誕生と自殖の進化がどのように起きてきたのかを，たくさんの野生系統のゲノムデータの解析から明らかにしようとしている．
自殖に関わる花形質として花粉数に着目し、シロイヌナズナの野生系統を用いたゲノムワイド関連解析から花粉数関連遺伝子Reduced Pollen Number 1 (RDP1) を同定し、機能解析を行った。また、分子集団遺伝学的解析から花粉数が減少する方向への自然選択を検出した。これらの結果をまとめ、論文を出版した（Tsuchimatsu, Kakui et al. 2020 Nature Commun）。rdp1突然変異体と野生型の比較トランスクリプトーム解析を行ったほか、複数の野生アリルの機能を確認した。これらの結果も現在投稿準備中である。他に自殖に関わる花形質（自殖シンドローム）として、種子サイズに着目した解析を行った。ハミルトン則に基づく理論モデルから、自殖の進化に伴って種子サイズは小さくなると予測されていたものの、実証データはこれまでほとんど得られてなかった。ナス科、キク科、アブラナ科の多数の植物種を用いた回帰分析から、自家和合性種では自家不和合性種よりも全体として種子が小型化することを発見した。この結果を論文にまとめ、現在投稿中である。ナス科植物の自家不和合性遺伝子座の配列解析から、自殖性の進化の遺伝的基盤を探る研究も進めた。ロングリードシークエンサーを用いたトランスクリプトーム解析からこれまで発見されていなかった新たなS対立遺伝子候補を自家和合性集団において発見し、今後詳細に遺伝的背景を調べる重要な手がかりを得た。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2020 2019 その他
すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)
FEMS Microbiology Ecology
巻: 96 号: 12
10.1093/femsec/fiaa202
Frontiers in Plant Science
巻: 11 ページ: 576140-576140
10.3389/fpls.2020.576140
Nature Communications
巻: 11 号: 1 ページ: 2885-2885
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New Phytologist
巻: 999 号: 6 ページ: 999-999
10.1111/nph.16647
育種学研究
巻: 21 号: 1 ページ: 61-68
10.1270/jsbbr.21.W03
130007664806
Nature Plants
巻: 5 号: 7 ページ: 731-741
10.1038/s41477-019-0444-6
Molecular Plant-Microbe Interactions
巻: 印刷中 号: 9 ページ: 1110-1120
10.1094/mpmi-02-19-0039-r
https://tsuchimatsu.wordpress.com/
