| 研究課題/領域番号 |
15K07180
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
綿野 泰行 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70192820)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 同型胞子シダ植物 / 自殖 / マイクロサテライト / SNP / RAD-seq / 連鎖地図 |
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| 研究実績の概要 |
松本（2003）は、オニヤブソテツの２倍体有性生殖型を、北方型のヒメオニヤブソテツと南方型のムニンオニヤブソテツに分類している。ヒメオニヤブソテツ内には、配偶体の性表現型（Separate (S) -type, Mix (M) -type）の変異が存在する。新規に開発した８遺伝子座のマイクロサテライトマーカーによる解析の結果、ヒメオニヤブソテツのS-type集団（伊豆、佐渡）と、M-type集団（北海道、和歌山）は、それぞれ近交係数（F）が0.208と0.626となった。これは、性表現型に対応した自殖率の集団間分化が存在することを示している。また、低自殖性のS-type集団と高自殖性のM-type集団の間では、遺伝的多様性や有効な集団サイズに関しても有意な違いが存在した。この結果について投稿中である。
次に、次世代シーケンサーを用いたRad-seqによりSNPの検出を行い、オニヤブソテツの２倍体有性生殖型の集団間の遺伝的関係を解析した。約8000個のSNPを用いたRAxMLによる個体単位の系統樹では、ヒメオニヤブソテツのうち佐渡集団は、他のヒメオニヤブソテツ集団と大きく離れ、むしろムニンオニヤブソテツに近い事が示された。これは、佐渡だけが他殖性（F = -0.1）であった事実と符合する。和歌山・伊豆・北海道のヒメオニヤブソテツは明確なクラスターを形成した。これらの集団は、中間的な自殖率を持つ混合交配集団である事や、配偶体単離実験により、近交弱勢が非常に低い事が特徴である。この結果については、学会発表を行った。
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| 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
ヒメオニヤブソテツとムニンオニヤブソテツの遺伝的関係については、計画では核遺伝子の塩基配列決定により行う予定であったが、Rad-seqによるSNP解析に切り替えた。その結果、大きな進展があり、他殖性のムニンオニヤブソテツから混合交配型のヒメオニヤブソテツが派生してきた事が示唆された。今後、Approximate Bayesian Computation（ABC）により、この分岐イベントの年代や、分岐時にボトルネックイベントがあったかどうかを解析していく。
初期の第一目標である、配偶体の性表現型の分離を利用した、自殖遺伝子の連鎖地図へのマッピングについては、実行が遅れている。これは、配偶体の生殖器の観察方法と時期について試行錯誤を行ったためである。培養中に培地から取り出し、形態観察を行うと、傷が出来た場合に形態が異常になる。これを考慮し、新たな実験計画を立てる。
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| 今後の研究の推進方策 |
配偶体の形態観察については、幅2ｍｍ程度の時点で植え継ぎ、３か月培養後に辺縁を切り取って植え継ぎDNAサンプルにする方法か、３か月培養後に半分に切断し、一方を形態観察、もう一方をDNAサンプルとする方法を試みる。
Rad-seqの手法が有効であることは確認できたが、コンティグからパラログを除く手順、自然選択の懸念される遺伝子座の検出法についても、更に検討の余地があるので、この点を煮詰めていく。
Rad-seqデータの処理法が確立したら、ゲノムスキャンにもチャレンジしていく。
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