日本海要素植物の進化史：ゲノムワイド多型を用いた比較分子系統地理によるアプローチ

日本海成分植物的进化史：利用全基因组多态性的比较分子系统发育地理学方法

• 批准号: 18K06394
• 负责人: 岩崎 貴也
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Ochanomizu University (2021-2022)Kanagawa University (2018-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K06394/
• 关键词: 地域固有種; 種分化; 系統地理; 最終氷期; 第四紀; 日本海要素; 気候変動; 集団ゲノミクス; 集団遺伝; 日本列島; 局所適応; 進化; 遺伝構造

日本全国から採集したスミレサイシン節5種のサンプルについて、GRAS-Di解析によって得られるゲノムワイドSNPsを用い、種間の系統解析と、種内の分布域を網羅した系統地理解析の両方を同時に行った。その結果、スミレサイシン節5種が第四紀中の約130万年前から40万年前ほどの間に種分化した種群であること、各種内の地域集団は十数万年前から数万年前の分岐であることなどが明らかとなった。本研究で着目した日本海要素のスミレサイシンと、太平洋側のソハヤキ要素的な分布を示すナガバノスミレサイシンは、5種の中で最後に分岐した姉妹種であることが明らかとなり、その分岐は40～50万年前と推定された。また、種内系統の最も古い分岐年代はスミレサイシンで10～14万年前、ナガバノスミレサイシンで31～43万年前と推定され、種間交雑による遺伝子流動は検出されなかった。生態ニッチモデリングによる氷期中の分布適地推定では、スミレサイシンは日本海側、ナガバノスミレサイシンは太平洋側にのみで、現在よりも狭くなった分布適地の存在が予測されたことから、この2種は第四紀中の最終氷期ではない以前の氷期で日本海側と太平洋側に分断されて種分化し、その後は独自の歴史を経てきたことが示唆された。種内の遺伝構造は、両種ともに東西方向の3地域に分化しており、生態ニッチモデリングでもそれに対応する主要な3地域のレフュジアの存在が推定された。これらの結果から、これら2種は日本海側・太平洋側の2地域に隔離されて種分化した後、それぞれの地域内で東西方向での分布拡大と縮小を繰り返しながら日本列島内での気候変動を生き延びてきたと考えられる。似た遺伝的分化の地理的パターンは地域固有種の存在が知られていない広域分布種でも報告されており、日本列島内の温帯林構成種に広く共通する分化プロセスである可能性が高いと思われる。

对于从日本各地收集的五个Violetsaicin节点样本，使用GRAS-DI分析获得的全基因组SNP同时进行了种间的系统发育分析和涵盖该物种内部分布区域的植物地理学分析。结果，据透露，五种紫罗兰素淋巴结是在第四届时期大约130万至40万年前指定的物种，并且各种物种内的区域群体从数万年前分支到数万年前。 Violetsaicin是日本元素的一种，集中在这项研究中，而长野紫鼠（Nagabano Violetsaicin）在太平洋一侧展示了Sohayaki元素的分布，被揭示为从五种物种中分支出来的最后姐妹物种，据估计，其分支为400,000至500，000年前。此外，紫紫红蛋白的种内谱系年龄最古老的分支年龄估计为100,000至140,000年前，而长紫鼠（Nagabano Violetsaicin）的分支年龄为310,000至430，000年前，并且未检测到由于间隙交叉的基因流。 Estimating the appropriate distribution location during the glacial period using ecological niche modeling predicted that violetsaicin was only on the Sea of​​ ​​Japan side and Nagabano violetsaicin was located on the Pacific side, and that there was a narrower distribution location than it is now, suggesting that these two species were divided into the Sea of​​ ​​Japan side and the Pacific side during the previous glacial period, not the last glacial period during the Quaternary period, and speciation was made,然后经历了自己独特的历史。这两种物种都在东西方方向上分化为三个区域，生态位模型也预测了相应的三个主要拒绝区域的存在。这些结果表明，在日本和太平洋海上的两个区域进行了隔离和指定，然后通过反复扩展和减少每个地区内的东西方向的分布，在日本群岛内的气候变化中幸存下来。在广泛分布的物种中，还报道了遗传分化的类似地理模式，这些物种的存在是未知的，其存在是尚不清楚的，并且这很可能是一个分化过程，在日本群岛内的温带森林组成物种中广泛共享。

项目成果

地域固有種に注目したスミレサイシン節の系統分化と集団動態の解明

阐明堇菜环素的系统发育分化和种群动态，重点关注区域特有物种

• 发表时间: 2023
• 作者: 髙橋弥生;藤原正人;尾関雅章;岩崎貴也
• 通讯作者: 岩崎貴也

植物標本DNAのMIG-seq法による利用可能性・解析手法の検討

使用 MIG-seq 方法检查植物样本 DNA 的可用性和分析方法

• 发表时间: 2020
• 作者: 髙橋弥生;藤原正人;尾関雅章;岩崎貴也;岩崎貴也
• 通讯作者: 岩崎貴也

Phylogeographic studies of two wide-distributed Cardamine species (C. impatiens and C. leucantha) based on genome-wide SNPs

基于全基因组 SNP 对两种广泛分布的碎米荠属物种（凤仙花和白花碎米荠）进行系统发育地理学研究

• 发表时间: 2018
• 作者: Takaya Iwasaki;Kiwako S. Araki;Takashi Shiga;Karol Marhold;Atsushi J. Nagano;Yoshihiro Tsunamoto;Yoshihisa Suyama;Valentin V. Yakubov;Renat Sabirov;Jae-Hong Pak;Pan Li;Rie Shimizu-Inatsugu;Kentaro K. Shimizu;Motomi Ito;Hiroshi Kudoh
• 通讯作者: Hiroshi Kudoh