2013 Fiscal Year Research-status Report
著しい種内倍数性を示すオトコエシ（オミナエシ科）に関する系統地理学的解析
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25440203
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
池田 博 東京大学, 総合研究博物館, 准教授 (30299177)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩坪 美兼 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (10201344)
矢野 興一 岡山理科大学, 生物地球学部, 助教 (60582757)
高山 浩司 東京大学, 総合研究博物館, 特任助教 (60647478)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 系統地理 / 倍数性 / オトコエシ / 生物地理 / 染色体 / DNA |
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| Research Abstract |
この研究は、著しい種内倍数性を示すオトコエシ（オミナエシ科）について、分子系統学的・細胞遺伝学的・形態学的手法を用い、染色体の倍加を伴う植物の進化・多様化の様相を明らかにするとともに、過去の気候変動にともなう分布域の変遷を推定し、日本の温帯フロラの起源と発達について考察することを目的とする。
平成25年度は、各地から収集した生株を用い、各倍数体の地理的分布を調べた。その結果、オトコエシの染色体に2倍体 (2n=22)、4倍体 (2n=44)、8倍体 (2n=88)、10倍体 (2n=110)、12倍体 (2n=132) を算定した。各倍数体の分布は、2倍体が九州西部（長崎県、福岡県）に局限して分布していた。4倍体は北海道、本州、四国、九州と広く分布するが、北海道から中部・北陸地方にかけては4倍体のみが分布していた。8倍体は近畿、中国、四国地方に、10倍体は近畿、四国、九州に、12倍体は九州北部に分布していることが明らかになった（川島ほか 2013）。
また、倍数体間で遺伝的多型があるかどうかを把握するために、4倍体（北海道、岩手、滋賀）、8倍体（岡山）、10倍体（鹿児島）、12倍体（東京都神津島、大分）の材料を用い、予備的実験をおこなった。葉緑体DNAの5領域（trnL intron, trnL-F IGS, psbA-trnH IGS, trnS-trnG IGS, atpB-rbcL IGS, accD-psaI IGS）の塩基配列を決定し、系統樹を構築した結果、4倍体個体とその他の倍数性個体は別々のクレードを形成する可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成25年度は、オトコエシについて、日本における分布範囲より広くサンプリングをおこない、各倍数体の地理的分布、遺伝的多型の有無について大まかな傾向を把握することに努めた。その結果、倍数体の地理的分布については、2倍体と12倍体が九州のみに、8倍体、10倍体は西日本を中心として、また4倍体は東日本を中心として広く分布していることが明らかになった。また、遺伝的多型については、解析に用いることができるDNA領域の検討をおこなった結果、葉緑体遺伝子間領域の accD-psaI IGS 領域にある程度の変異がみられ、解析に用いる可能性が示唆された。各倍数体間の遺伝的変異に関しては、4倍体とそれ以外の倍数体の間で遺伝的に大きく異なることが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
倍数体の地理的分布を調べた結果、各倍数体に分布の傾向があることが明らかになった。ただし、サンプリングには粗密があり、詳細な分布を把握するには至っていない。今後は詳細な分布を明らかにするために、計画的な緻密なサンプリングが要求される。特に九州地方は2倍体と10倍体以上の高次倍数体が分布しており、それらの分布を明らかにすることは、倍数体の起源を明らかにする上で重要と思われる。そこで、平成26年度は九州地方を中心とした現地調査をおこない、次年度以降にその他の地域についても明らかにしていく予定である。
また、遺伝的多型については、予備的実験により、4倍体と高次倍数体の間に大きなギャップがあることが明らかになった。しかし、材料の関係から、実験に2倍体を含めることができなかった。そこで今後は、2倍体を含めた系統解析をおこなうとともに、サンプル数を増やして詳細な遺伝的解析を進める必要がある。解析するDNAの領域としては、比較的変異が多く見られた accD-psaI IGS 領域を用いて解析を進めたい。
また、これまでの解析は日本国内のものについてのみを扱っているが、朝鮮半島、中国東部、台湾等にも分布があることから、今後は海外のサンプルも含めて解析する必要がある。
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Research Products
(18 results)
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[Journal Article] Nutlet micromorphology of Carex section Rhomboidales sensu Kukenthal (Cyperaceae) and its systematic implications.2014
Author(s)
Jin, X.-F., Zhou, Y.-Y., Hipp, A., Jin, S.-H., Oda, J., Ikeda, H., Yano, O. & Nagamasu, H.
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Journal Title
Botanical Journal of the Linnean Society
Volume: 174
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cytology of Micranthes fusca (Maxim.) S. Akiyama & H. Ohba and related species (Saxifragaceae).2014
Author(s)
Fukuda, T., Luguntsev, A., Bobrov, I., Antipin, M., Taran, A. A., Takahashi, H. & Ikeda, H.
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Journal Title
Journal of Japanese Botany
Volume: 89
Pages: -
Peer Reviewed
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[Journal Article] Chromosome numbers of cultivated Ophiopogon japonicus (Asparagaceae) in Toyama Prefecture, central Japan.2014
Author(s)
Yamanashi, Y., Iwatsubo, Y., Hata, C., Sato, K., Naito, H. & Miura, N.
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Journal Title
Journal of Phytogeography and Taxonomy
Volume: 61
Pages: -
Peer Reviewed
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[Presentation] The identity of economically important ginger Alpinia zerumber var. exelsa --its industrial sunny side and conservational dark side.
Author(s)
Funakoshi, H., Liu, S.-C., Ikeda, H., Kojima, H., Yano, O. & Wang, J.-C.
Organizer
日本植物分類学会第13回大会
Place of Presentation
熊本大学（熊本県熊本市）
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