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2015 年度 実施状況報告書

倍数化を伴う二型花柱性から雌雄同株性への進化過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26840130
研究機関沖縄工業高等専門学校

研究代表者

渡邊 謙太  沖縄工業高等専門学校, 技術室, 技術専門職員 (50510111)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード二型花柱性 / 倍数性 / ボチョウジ属 / 性表現 / 雌雄異株 / 雌雄同株 / 雑種
研究実績の概要

本研究は祖先的に二型花柱性を有するボチョウジ属において、現在ナガミボチョウジ等にみられる雌雄同株性がどのように進化してきたのかについて、倍数性や送粉者との関係から解明することを目的としている。
本年度は前年度に引き続き、日本と近隣国に分布する近縁種のサンプリングを進めるとともに、DNAマーカーの絞り込みを行った。さらに、いくつかの近縁種について、新たに性表現を明らかにし、雌雄同株性の進化的背景を探索した。またボチョウジとナガミボチョウジの種間関係、土壌適応の違いに関する実証的な試験を継続している。さらに採集したサンプルについてはDNA抽出を行い、系統解析及び、染色体の由来を明らかにする遺伝的解析の準備を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

DNAの解析については、マーカーの絞り込みが進んできたものの、本解析までまだ進んでおらず、やや進展が遅れている。また倍数性のテストについても、本来使用予定だったフローサイトメータの不調などがあり、若干遅れている。一方でサンプリング、および近縁種の生態的調査は順調に進んでいる。その中でもハワイ諸島の8倍体とみられるいくつかの種がleaky dioeciousであることがわかり、ナガミボチョウジの雌雄同株性進化と同様の現象が近縁種でも生じている可能性が示唆された。これらの結果の一部は論文、学会大会において順次発表している。

今後の研究の推進方策

今後は絞り込んだマーカーを用いたDNA解析を精力的に進めるとともに、倍数性の実験も外注も含めて加速させる予定である。具体的には、DNAによる近縁種を含めた系統解析、集団ごとの倍数性の解析、新規開発マーカーを用いた染色体セットの由来の解明を進める。また、サンプリングできていない一部の集団について、サンプリングを進め、解析する。
さらに、近縁種の性表現の解析も進めることで、系統内における雌雄同株性の進化経路に関する背景をより詳細に解明する。

次年度使用額が生じた理由

予算執行はほぼ計画通り進めているが、一部の端数については、無理な年度末執行を避け、次年度に繰り越すこととなった。

次年度使用額の使用計画

上述のように、予算執行はほぼ計画通りに進めており、今後も計画に従い、適正に研究を遂行していく。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Incompatibility and pollination of distylous Psychotria serpens (Rubiaceae) in the Ryukyu Islands, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Sugawara T., Watanabe K., M. Tabata, T. Takaso and A. Shimizu
    • 雑誌名

      Acta Phytotax. Geobot.

      巻: 67 (1) ページ: 37-45

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of SSR markers for Psychotria homalosperma (Rubiaceae) and cross-amplification in four other species2016

    • 著者名/発表者名
      Sugai K, Watanabe K, Kato H and T. Sugawara
    • 雑誌名

      Applications in Plant Sciences

      巻: 4 (5) ページ: 1-4

    • DOI

      10.3732/apps.1500133

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Is heterostyly rare on oceanic islands?2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe K. and T. Sugawara
    • 雑誌名

      AoB Plants

      巻: 7, plv087 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1093/aobpla/plv087

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distyly and floral morphology of Psychotria cephalophora (Rubiaceae) on the oceanic Lanyu (Orchid) Island, Taiwan2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe K. T.Y.A. Yang, C. Nishihara, T.L. Huang, K. Nakamura, C.I. Peng and T. Sugawara
    • 雑誌名

      Botanical Studies

      巻: 56: e10 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1186/s40529-015-0091-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 小笠原固有ボチョウジ属植物の性表現の多型性とその進化2016

    • 著者名/発表者名
      菅原敬・渡邊謙太
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-22
  • [学会発表] 西表島に産するハテルマギリ(アカネ科)の二型花柱性とその繁殖特性2016

    • 著者名/発表者名
      星野佑介・高相徳志郎・渡邊謙太・菅原敬
    • 学会等名
      日本植物分類学会第15回大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-03-05 – 2016-03-09
  • [学会発表] Breeding systems of genus Psychotria (kopiko, Rubiaceae) on the Ryukyu, Bonin and Hawaiian Islands2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe K
    • 学会等名
      EECB Evolunch session,
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA.
    • 年月日
      2015-10-09
    • 国際学会
  • [学会発表] ハテルマギリにおける花の二型生とその送粉・繁殖生態に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      星野佑介・高相徳志郎・渡邊謙太・菅原敬
    • 学会等名
      日本植物学会第79回大会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-07
  • [学会発表] Dioecism and Monoecism in two Psychotria species (Rubiaceae) in the Ryukyu Islands, Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe K. and T. Sugawara
    • 学会等名
      Annual meeting of the association for tropical biology and conservation.
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA.
    • 年月日
      2015-07-10 – 2015-07-16
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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