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2019 年度 実績報告書

ゲノムに残されたデモグラフィー情報の比較解析で探る生物多様性の環境変動応答

研究課題

研究課題/領域番号 18H02496
研究機関京都大学

研究代表者

井鷺 裕司  京都大学, 農学研究科, 教授 (50325130)

研究分担者 陶山 佳久  東北大学, 農学研究科, 准教授 (60282315)
伊津野 彩子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究員 (80816249)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード生物多様性 / 新規ゲノム解読 / 隠蔽種 / 比較デモグラフィー
研究実績の概要

本年度は2019年8月と2020年1月に、現地でゲノム解読及び集団解析用の試料採集を行った。昨年度行ったO. balansaeの新規ゲノム解読については、継続的に改善を試み、ゲノムアセンブルをNECAT、エラー修正をRacon及びPilonで行った結果、N50値は 0,5Mbpから1.11 Mbpと改善された。また、本ゲノム情報を参照ゲノムとして用い、O. baladica, O. balansae, O. sulfurea, O. pulchella, O. morierei, O. subverticillata, O. palmatinervia, O. ovata, O. oblongifolia, O. doubetiae, O. pancheri, O. longifoliaの計12種についてPSMCを行う事で、過去数百万年の個体群動態の復元に成功した。これらの集群の個体群動態と種分化のタイミングについて興味深いパターンを見出すことができた。
集団解析としては、O. balladica、O. dubedtiae、O. microcaryxの3種について予定通りゲノム縮約解読を行い、現存する個体群の遺伝的多様性、個体群間の遺伝的分化、分類群間の系統関係を明らかにした。また、昨年度に発見した広義のO. palmatiberviaにおける隠蔽種の可能性について、さらに詳しい解析を行った。その結果、遺伝的分化程度及び、推定された分岐年代からも、これらには別種レベルの遺伝的違いがあることが示され、このことはITS2の変異情報とも矛盾しなかった。これらの結果を踏まえた外部形態観察の結果、2系統は花形質(花冠,雄蕊・雌蕊の長さ)及び葉柄上の皮目の有無によって明瞭に区別できることが分かったので、本研究により初めて発見された隠蔽種であると結論付け、新種として発表する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初予定していた以上に解析が進み、12種のOxera属植物についてPSMCによる過去の個体群動態の復元に成功した。当初計画していたゲノム縮約解読3種を予定通り進捗させたことに加え、本研究の解析によって、これまで知られていなかった隠蔽種を発見することができた。

今後の研究の推進方策

PSMCによる個体群動態の復元については更に対象種数を増やし、多様な生活史戦略を持ち多様な生育地に分布する分類群についても解析を進める。またゲノム解読については国立遺伝学研究所の「先進ゲノム支援」プロジェクトによって解読品質の向上をめざす。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Institut Agronomique neo-Caledonien(その他の国・地域)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      Institut Agronomique neo-Caledonien
  • [学会発表] 新規全ゲノム解読に基づくニューカレドニア産シソ科植物の比較デモグラフィー2020

    • 著者名/発表者名
      河合良弥、伊津野 彩子、陶山 佳久、Gildas Gateble、井鷺 裕司
    • 学会等名
      第67回生態学会大会
  • [学会発表] MIG-seq分析によるニューカレドニア産シソ科Oxera属の隠蔽種の発見2020

    • 著者名/発表者名
      長岡麟平, Gildas Gateble, 井鷺裕司, 陶山佳久
    • 学会等名
      日本生態学会第67回全国大会
  • [学会発表] ニューカレドニア産準固有属Oxera(シソ科)の個体群動態推定のためのde novo全ゲノムアセンブル2019

    • 著者名/発表者名
      河合良弥、伊津野 彩子、陶山 佳久、Gildas Gateble、井鷺 裕司
    • 学会等名
      第51回種生物学会シンポジウム
  • [学会発表] MIG-seq法によるゲノム情報により示されたニューカレドニア産シソ科Oxera palmatinerviaの近縁隠蔽種の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      長岡麟平、佐藤光彦、廣田峻、松尾歩、Gildas Gateble, 井鷺裕司、陶山佳久
    • 学会等名
      第51回種生物学シンポジウム
  • [学会発表] ゲノム情報を活用した生物多様性保全2019

    • 著者名/発表者名
      井鷺裕司
    • 学会等名
      第28回DNA多型学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction of next-generation biodiversity assessment using MIG-seq2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Suyama
    • 学会等名
      The 11th APBON Workshop -Asia-Pacific Biodiversity Observation Network
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ゲノムワイドSNP分析によるニューカレドニア産シソ科Oxera属における隠蔽種の発見2019

    • 著者名/発表者名
      長岡麟平, 佐藤光彦, 廣田峻, 松尾歩, Gildas Gateble, 井鷺裕司, 陶山佳久
    • 学会等名
      日本生態学会東北地区会第64回大会

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公開日: 2021-01-27  

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