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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

Research Project

Project/Area Number 25440203
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

池田 博  東京大学, 総合研究博物館, 准教授 (30299177)

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)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords系統地理 / 倍数性 / オトコエシ / 生物地理 / 染色体 / DNA
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。

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。

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。

  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (7 results)

  • [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.
    • Journal Title

      Botanical Journal of the Linnean Society

      Volume: 174 Pages: -

    • DOI

      10.1111/boj.12149

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lectotypification of Glaziocharis abei Akasawa (Burmanniaceae).2014

    • Author(s)
      Ikeda, H., Shimizu, A., Ogawa, M., Ibaragi, Y. & Akiyama, S.
    • Journal Title

      Journal of Japanese Botany

      Volume: 89 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A cytological study on Skimmia japonica Thunb. (Rutaceae) from Kunashiri Island, the South Kuriles.2014

    • Author(s)
      Fukuda, T., Logvntsev, A., Antipin, M., Kaji, K. & Ikeda, H.
    • Journal Title

      Journal of Japanese Botany

      Volume: 89 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [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.
    • Journal Title

      Journal of Japanese Botany

      Volume: 89 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rumex acetosa (Polygonaceae) chromosomal variations occurring in Toyama Prefecture, Central Japan.2014

    • Author(s)
      Iwatsubo, Y.
    • Journal Title

      Journal of Phytogeography and Taxonomy

      Volume: 61 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [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.
    • Journal Title

      Journal of Phytogeography and Taxonomy

      Volume: 61 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ジョガマル池におけるノグサSchoenus apogon Roem. et Schult.の生育状況.2014

    • Author(s)
      茨木 靖・木下 覺・矢野興一・小川 誠
    • Journal Title

      徳島県立博物館研究報告

      Volume: 24 Pages: 77-80

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phylogeny and chromosomal variations in East Asian Carex, Siderosticta group (Cyperaceae), based on DNA sequences and cytological data.2014

    • Author(s)
      Yano, O., Ikeda, H., Jin, X.-F. & Hoshino, T.
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 127 Pages: 99-107

    • DOI

      10.1007/s10265-013-0578-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 千葉県元清澄山で1937年に採集されたキノボリツノゴケ -東京大学より寄贈された佐藤正己コケ植物標本から-2013

    • Author(s)
      鵜沢美穂子・池田 博・樋口正信
    • Journal Title

      茨城県自然博物館研究報告

      Volume: 16 Pages: 69-72

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] プラント・ハンター in JAPAN.2013

    • Author(s)
      池田 博
    • Journal Title

      ウロボロス

      Volume: 18 Pages: 13-15

  • [Journal Article] スゲ属植物の系統進化・分類学的研究2013

    • Author(s)
      矢野興一
    • Journal Title

      小石川植物園後援会ニュースレター

      Volume: 45 Pages: 2-5

  • [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)
  • [Presentation] 日本およびロシア極東産ユキノシタ科チシマイワブキ属植物の系統的位置.

    • Author(s)
      福田知子・Taran, A. A.・Yakubov, V. V.・高橋英樹・池田 博
    • 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)
  • [Presentation] オトコエシ(オミナエシ科)の種内倍数性.

    • Author(s)
      川島有貴・石田一真・山本伸子・池田 博・岩坪美兼
    • Organizer
      染色体学会第64回(2013年度)年会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県富山市)
  • [Presentation] スイバの染色体突然変異ー動原体開裂

    • Author(s)
      岩﨑美紗子・岩坪美兼
    • Organizer
      染色体学会第64回(2013年度)年会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県富山市)
  • [Presentation] チャノキ栽培品種の細胞遺伝学的研究

    • Author(s)
      山梨裕太・岩坪美兼・大村知章・荻野暁子
    • Organizer
      染色体学会第64回(2013年度)年会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県富山市)
  • [Presentation] オカトラノオ属コナスビ節(Lysimachia sect. Nummularia)7分類群の染色体と花粉

    • Author(s)
      志内利明・岩坪美兼・中田政司
    • Organizer
      染色体学会第64回(2013年度)年会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県富山市)
  • [Presentation] Phylogeny of East Asian primitive Carex section Siderostictae, based on DNA sequence and cytological data.

    • Author(s)
      Hoshino, T., Yano, O., Ikeda, H. & Jin, X.-F.
    • Organizer
      MONOCOTS V: 5th International Conference on Comparative Biology of Monocotyledons.
    • Place of Presentation
      The New York Botanical Garden & Fordham University (New York, U.S.A.)

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Published: 2015-05-28   Modified: 2022-04-26  

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