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2020 年度 実績報告書

アフリカ産シロイヌナズナから探る自殖と新種誕生の原理

公募研究

研究領域植物新種誕生の原理―生殖過程の鍵と鍵穴の分子実態解明を通じて―
研究課題/領域番号 19H04851
研究機関東京大学

研究代表者

土松 隆志  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60740107)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード集団ゲノミクス / 自殖 / 自家不和合性
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Massive rhizobial genomic variation associated with partner quality in Lotus?Mesorhizobium symbiosis2020

    • 著者名/発表者名
      Bamba Masaru、Aoki Seishiro、Kajita Tadashi、Setoguchi Hiroaki、Watano Yasuyuki、Sato Shusei、Tsuchimatsu Takashi
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Ecology

      巻: 96 ページ: fiaa202

    • DOI

      10.1093/femsec/fiaa202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double-Locking Mechanism of Self-Compatibility in Arabidopsis thaliana: The Synergistic Effect of Transcriptional Depression and Disruption of Coding Region in the Male Specificity Gene2020

    • 著者名/発表者名
      Suwabe Keita、Nagasaka Kaori、Windari Endang Ayu、Hoshiai Chihiro、Ota Takuma、Takada Maho、Kitazumi Ai、Masuko-Suzuki Hiromi、Kagaya Yasuaki、Yano Kentaro、Tsuchimatsu Takashi、Shimizu Kentaro K.、Takayama Seiji、Suzuki Go、Watanabe Masao
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 576140

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.576140

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Adaptive reduction of male gamete number in the selfing plant Arabidopsis thaliana2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuchimatsu Takashi、Kakui Hiroyuki、Yamazaki Misako、Marona Cindy、Tsutsui Hiroki、Hedhly Afif、Meng Dazhe、Sato Yutaka、St?dler Thomas、Grossniklaus Ueli、Kanaoka Masahiro M.、Lenhard Michael、Nordborg Magnus、Shimizu Kentaro K.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 ページ: 2885

    • DOI

      10.1038/s41467-020-16679-7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Niche conservatism promotes speciation in cycads: the case ofDioon merolae(Zamiaceae) in Mexico2020

    • 著者名/発表者名
      Gutirrez‐Ortega Jose Said、Salinas‐Rodrguez Mara Magdalena、Ito Takuro、Prez‐Farrera Miguel Angel、Vovides Andrew P.、Martnez Jose F.、Molina‐Freaner Francisco、Hernndez‐Lpez Antonio、Kawaguchi Lina、Nagano Atsushi J.、Kajita Tadashi、Watano Yasuyuki、Tsuchimatsu Takashi、Takahashi Yuma、Murakami Masashi
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 227 ページ: 1872~1884

    • DOI

      10.1111/nph.16647

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 自家不和合性と自家受精の進化のゲノム基盤2020

    • 著者名/発表者名
      土松隆志
    • 学会等名
      オンライン植物研究者の会
  • [学会発表] 野生ペチュニアにおける自家不和合性遺伝子座の網羅的配列解析手法の確立2020

    • 著者名/発表者名
      前之園大雅、黒沼尊紀、上原浩一、渡辺均、土松隆志
    • 学会等名
      日本進化学会第22回大会
  • [学会発表] 全ゲノムデータからみたヒメミカヅキモの自殖系統におけるホメオログ間組み換え2020

    • 著者名/発表者名
      川口也和子、土金勇樹、田中啓介、太治輝昭、豊田敦、西山智明、関本弘之、土松隆志
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
  • [学会発表] 自殖種は他殖種より種子が小さいか?:メタ解析によるアプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      竪山裕文、土松隆志
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
  • [学会発表] ゲノム量から明らかにするヒメミカヅキモの多様性2020

    • 著者名/発表者名
      土金勇樹、川口也和子、上原浩一、土松隆志
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
  • [学会発表] マメ科植物-根粒菌共生関係における遺伝子型×遺伝子型 (G×G) 相互作用に関連する植物遺伝子座にかかる自然選択2020

    • 著者名/発表者名
      番場大、青木誠志郎、梶田忠、瀬戸口浩彰、綿野泰行、佐藤修正、土松隆志
    • 学会等名
      日本共生生物学会第4回大会
  • [学会発表] The evolutionary maintenance of diverse self-incompatibility systems in flowering plants2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tsuchimatsu
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [備考] Tsuchimatsu Lab

    • URL

      https://tsuchimatsu.wordpress.com/

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公開日: 2022-12-28  

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