2015 Fiscal Year Annual Research Report
シダ植物倍数体の複数回起原に伴う多発的種分化の解明
| Project/Area Number |
15J03437
|
|---|
| Research Institution | Chiba University |
|---|
Principal Investigator |
藤原 泰央 千葉大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
|
| Keywords | シダ植物 / 倍数体 / 種分化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Ⅰ. ヌリトラノオ
台湾での２倍体親種の調査及び採取を行った。５地点から35個体が得られ、FCMによる倍数性解析及び染色体の観察により、26個体が２倍体親種であることが明らかになった。さらに多変量解析による全フラボノイドを用いた化学型の分類を行い、遺伝子型に対応した４つのグループに分類できることが示された。
Ⅱ. フモトシダ
１）シングルコピー核遺伝子、Leafy・PgiC遺伝子による系統解析：隠蔽種2を除く、隠蔽種が同質倍数体起原である可能性が示唆された。２）隠蔽種間推定雑種の胞子稔性の調査：胞子形態に関して、雑種では、胞子サイズのばらつきが大きく、萎縮したものが高い頻度で見られることが明らかになった。発芽率は、隠蔽種それぞれの発芽率と比較して、雑種のそれは大きく低下していることが示された。この結果は陰蔽種間に交配後隔離が存在していることを示していると考えられる。
Ⅲ. ノキシノブ
１）サンプリング：現在まで関東地方を中心として北陸・九州で、近縁種を含め、サンプリングを行った。２）葉緑体及びシングルコピー核遺伝子による系統解析：葉緑体遺伝子(rbcL+rps4-trnS)系統樹では、すべてのノキシノブ4倍体がノキシノブ2倍体と一つのクレードを形成した。これはノキシノブ2倍体が4倍体の母系親種であることを示している。シングルコピー核遺伝子 PgiC・GapCp系統樹において、4倍体には２種類の異質倍数体（ナガオノキシノブとノキシノブ2倍体の異質倍数体及びツクシノキシノブ祖先２倍体とノキシノブ2倍体の異質倍数体）を含むことが明らかになった。特にナガオノキシノブとノキシノブ2倍体の異質倍数体は高い遺伝的多様性をもち、少なくとも独立の4回の倍数体形成で生じたことが明らかになった。さらにGapCP遺伝子の結果から東日本と西日本で異なる独立起源系列が分布していることが明らかになった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた分類群の一部については未解析であるが、解析している分類群では十分なデータが取れており、結果として順調に進行しているものと思われる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
Ⅰ. フモトシダ １）複数の核遺伝子による遺伝子型決定及び系統解析 昨年度の問題として、隠蔽種#2の起源に関して、遺伝子間に矛盾があり、同質倍数体起原か異質倍数体起源か決定できなかった。したがって現在用いている二種類の核遺伝子マーカーに加え、新たな核遺伝子系統樹でのパターンを見ることで、この問題にアプローチできるものと考える。２）自然雑種の収集及び雑種胞子の発芽率 雑種胞子稔性の調査において、隠蔽種1と隠蔽種４の雑種が見つかっていないため、データを得ることができなかった。したがって新たに隠蔽種１と隠蔽種4の自然雑種を探索し、胞子稔性の調査を行う。
Ⅱ. ノキシノブ １）複数の核遺伝子を用いた遺伝的構造の把握・２）独立起源間の遺伝的交流の有無 サンプリング地点・核マーカーを増やし、系統地理学的・集団遺伝学的なアプローチによって、これらの独立起源系列がどのような遺伝的構造を形成しているのか、さらには独立起源系列間での交配が生じているのかを明らかにする。３）交配実験 独立起源間での雑種形成能力及び雑種胞子稔性の把握のために、各独立起源系列から採取した胞子から配偶体の培養を行い、各系列間の組み合わせでの交配実験を試みる。
Ⅲ. ゲジゲジシダ １）倍数体の起源 二倍体には形態の異なる2種類のタイプが存在していることが明らかになっており、このことは倍数体がこれらの二倍体から生じてきた可能性を示唆する。複数地点より2倍体及び高次倍数体のサンプリングを行い、葉緑体及びシングルコピー核遺伝子による系統解析を行う。これらの結果から、形態の異なる２倍体が異なる種であるか、さらに倍数体がこれらの2倍体種より生じてきたのかを考察する予定である。２）複数回起源 葉緑体遺伝子及び核遺伝子系統樹での、二倍体と高次倍数体の対立遺伝子のトポロジーから、倍数体が何回の倍数体形成によって生じたのかを明らかにする。
|
Research Products
(1 results)
