平成28年度文部科学省科学研究費補助金 新学術領域研究

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植物新種誕生原理植物新種誕生原理

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研究経過

異質倍数体が親種の生息地の中間的かつより変動の大きい環境に適応可能であることを明らかにしました(瀬々班)

March 1, 2021 6:47 PM

Category:研究成果

main:瀬々班

チューリッヒ大学 秋山玲子研究員、清水(稲継)理恵グループリーダー、産業技術総合研究所 招聘研究員 瀬々潤(株式会社ヒューマノーム研究所 代表取締役兼任)、横浜市立大学 木原生物学研究所 清水健太郎 客員教授(チューリッヒ大学 教授兼任)、農研機構 孫建強 主任研究員らの研究グループは、スイスおよびドイツの研究機関との共同研究で、タネツケバナ倍数体と親種の生息地環境の定量的評価と遺伝子発現パターン解析を実施しました。その結果から、異質倍数体が親種の中間的かつ変動の大きい環境に生息することと、それぞれの親種から引き継いだ遺伝子を水分環境に応じて使い分けていることを明らかにしました。

特定の生息地にすでに適応した既存の種から誕生した倍数体が存続するためには独自の生存戦略が求められると考えられますが、倍数体の分布は広域なスケールで見た場合に親種と重複することがよくあります。今回の研究では、倍数体と親種の生息地の複数の環境要因を微小なスケールで調査することによって、異質四倍体のCardamine flexuosaが親の生息地の中間かつより広い水分環境に適応可能なことを明らかにしました。また、異質四倍体はそれぞれの親種から引き継いだ遺伝子のうち水分環境の変化に対応するための遺伝子の発現を生息場所によって大きく変えることから、親種由来の遺伝子を上手く使い分けることにより独自の生息地に適応したことが示唆されました。

 

図1.png

図:倍数体がいずれかの親種と同所的に乾燥(左)または湿潤(右)環境に生育している様子。 

 
 
<発表論文>

Fine‐scale empirical data on niche divergence and homeolog expression patterns in an allopolyploid and its diploid progenitor species
Reiko Akiyama, Jianqiang Sun, Masaomi Hatakeyama, Heidi E. L. Lischer, Roman V. Briskine, Angela Hay, Xiangchao Gan, Miltos Tsiantis, Hiroshi Kudoh, Masahiro M. Kanaoka, Jun Sese, Kentaro K. Shimizu*, Rie Shimizu‐Inatsugi* (* co-corresponding authors)

2021 New Phytologist 229(6): 3587-3601
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17101