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。

利用通过 GRAS-Di 分析获得的全基因组 SNP，我们对从日本各地采集的 5 种紫罗兰西红素物种的样本同时进行了种间系统发育分析和覆盖物种内分布范围的系统发育分析。结果，我们发现紫花蝉的5个物种是在约130万年前至约40万年前的第四纪时期形成的一个物种群，并且每个物种内的区域种群范围为数万年。很明显，分歧发生在一年前。据透露，我们在本研究中重点关注的日本海成分中的堇菜（Viola violacea）和分布与太平洋相似的堇菜（Viola violacea）是五种中最后分化的姐妹种。物种，并且它们的分歧估计是在 400,000 至 500,000 年前。此外，紫花菜种内谱系最早的分化估计为10万至14万年前，紫花菜种内谱系的最早分化为31万至43万年前，并且没有检测到由于种间杂交而导致的基因流。利用生态位模型估算冰河时期的适宜分布地发现，堇菜仅在日本海一侧发现，而堇菜仅在太平洋一侧发现，这表明该物种分为日本海和太平洋一侧。太平洋两侧在第四纪最后一个冰河期之前的冰河期期间形成了物种，然后经历了一段独特的历史。该物种内的遗传结构在东西方向上分为三个区域，生态位模型还估计了三个主要区域中栖息地的存在。这些结果表明，这两种物种在两个区域（一个在日本海一侧，另一个在太平洋一侧）被隔离和形成，然后在每个区域内的东西方向上反复扩大和收缩它们的分布，由于日本列岛内的气候变化，人们认为它幸存了下来。据报道，在广泛分布的物种中也有类似的遗传分化模式，但其特有物种的存在尚不清楚，这很可能是日本列岛温带森林物种普遍存在的分化过程。 。 它似乎。

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