| 研究課題/領域番号 |
15K06901
|
|---|
| 研究機関 | 日本大学 |
|---|
研究代表者 |
森長 真一 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (80568262)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | シロイヌナズナ近縁種 / ゲノム / 適応遺伝子 |
|---|
| 研究実績の概要 |
アブラナ科のシロイヌナズナ属植物であるハクサンハタザオ（Arabidopsis halleri subsp. gemmifera）を対象に、野生植物集団におけるゲノム変異の網羅的な探索をおこない、野外環境に対する適応進化機構を解析することを試みた。
次世代シーケンサー・イルミナやサンガーシーケンサーをもちいて複数個体の全ゲノム解析等をおこなった。また、集団構造を考慮した上での環境情報と遺伝子型のゲノムワイド関連解析により、野外環境に対する適応を担う遺伝子（適応遺伝子）の探索をおこなった。そして、地理情報システムデータから日本全国の各採取地点の環境情報を抽出し、環境変数とゲノムワイドな対立遺伝子頻度との相関関係を解析した。
その結果、地理的な環境変異と相関のある遺伝子を複数検出し、中にはモデル植物であるシロイヌナズナにおいて、環境ストレスに応答することがすでに知られている機能遺伝子も含まれていた。いくつかの環境変数においては、複数のSNP（一塩基多型）が非常に高い相関を示しており、いずれもひとつの遺伝子上に位置していた。この遺伝子は、シロイヌナズナにおいて環境ストレスに応答することが知られていることから、広域スケールでの環境ストレスへの適応を担う遺伝子と考えられる。またこの遺伝子は、これまでの研究においておこなってきた標高差を対象にした局所スケールでの解析で得られた種々の適応遺伝子（Kubota et al. 2015）とは異なっていた。このことから、同一種内においても、広域スケールと局所スケールでは環境適応に関与する適応遺伝子が異なることも明らかとなった。また、環境変化に応答する適応遺伝子の種類には多様性があり、気候変動のような広域的な環境変化と土地開発のような局所的な環境変化では、分布域の拡大縮小に与える遺伝的な仕組みが異なることも示唆された。
|
| 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
当初の予定通り、ハクサンハタザオにおいて全ゲノムシーケンス解析等をおこない、また集団構造を考慮した上での環境情報と遺伝子型のゲノムワイド関連解析により適応遺伝子の探索をおこなった。加えて、分布モデリングをおこなうための解析データの準備などもおこなった。野外の生育地における環境情報を補完するための野外調査や、それに伴う環境データの解析については十分におこなうことができなかったが、全体としては、おおむね順調に進展している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
適応遺伝子に着目し、各地点の環境情報と対立遺伝子のデータを利用して分布モデリングをおこない、環境変化に対する進化的な応答の予測を試みる。この解析によって、ゲノム解析に基づく適応遺伝子の探索を利用した、遺伝子レベルにおける将来の環境下での生物の適応予測あるいは絶滅予測の実現が期待される。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
野外の生育地における環境情報を補完するための野外調査、およびそれに伴う環境データの解析を十分に行うことができなかった。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
野外調査や成果発表のための旅費、データ解析に必要なメモリ・ハードディスク・ソフトウェアなどのコンピューター関連の消耗品費に使用する。
|
