Evolutionary processes and genetic mechanisms of host shifts in Orobanche boninsimae, a parasitic plant endemic to the Bonin (Ogasawara) Islands

小笠原群岛特有寄生植物列当寄主转移的进化过程和遗传机制

基本信息

批准号：
22KJ1687
负责人：
西村明洋
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は小笠原諸島固有の寄生植物シマウツボに着目し、種内および近縁種間における宿主転換の進化過程や遺伝的メカニズムを統合的に解明することを目的としている。2022年度におけるシマウツボの現地調査では、新産地となる小笠原諸島父島の属島にて調査を行った。シマウツボは絶滅危惧IA類（CR）に指定されている希少な植物であり、その属島にも分布が確認されたことは、シマウツボの集団遺伝学的な研究と希少植物保全の両面で重要な情報となる。本調査の成果は国内ジャーナルに投稿し、2023年度に掲載予定である。シマウツボにおける宿主転換の進化過程解明のために、該当植物および近縁種ハマウツボにおいて葉緑体ゲノム解析およびMIG-seqによる核ゲノムの一塩基多型解析を行った。集団遺伝構造解析の結果、宿主転換は種内の集団間において複雑に起こっている可能性を明らかにした。本解析のうちシマウツボの宿主転換に関する解析の結果は日本植物学会第86回大会において口頭発表を行った。また、ハマウツボに関する解析の結果は日本植物分類学会第22回大会において口頭発表を行った。また、宿主転換の遺伝的メカニズム解明のために、該当植物およびハマウツボについて発現遺伝子の網羅的な解析を行った。その結果、多様な遺伝子が変化することによって宿主転換が起こった可能性を明らかにした。この宿主転換の遺伝的メカニズムの複雑な進化について、日本植物学会第86回大会において口頭発表を行った。進化研究の上で基礎的な知見である繁殖生態について現地で調査を行い、シマウツボ以外のハマウツボ属植物とシマウツボで送粉者の種類などの繁殖生態が異なることが分かった。本成果は、国際ジャーナル「Plant Species Biology」に掲載された。

这项研究的重点是Ogasawara群岛特有的寄生植物斑马膜，旨在阐明相关物种内部和相关物种之间宿主转化的进化过程和遗传机制。在2022年对斑马莫雷（Zebra Moray）的现场调查中，该调查是在新生产区Ogasawara群岛Chichijima的一个属岛上进行的。斑马杂草是被指定为濒危IA（CR）的稀有植物，并且在人口遗传研究和稀有植物保护方面，在其属群岛上也证实了它们的分布也是重要的信息。该调查的结果将发布在国内期刊上，并将在2023年发布。为了阐明Zebra Moray Morays中宿主转化的进化过程，叶绿体基因组分析和MIG-SEQ对核基因组对核基因组进行单核苷酸多态性分析的进化过程，在Leprosy的相关植物和相关植物中进行了MIG-SEQ。人口遗传结构分析表明，宿主转化可能以复杂的方式发生在种内。在目前的分析中，关于斑马莫雷的宿主转型的分析结果在日本植物学会第86届会议上口头介绍。此外，日本植物分类学会第22届会议上，对Moray Moray Moray的分析结果进行了口头介绍。此外，为了阐明宿主转化的遗传机制，对植物和莫雷莫雷的表达基因进行了全面分析。结果，发现由于各种基因的变化，宿主转化可能发生了。这种宿主转化的遗传机制的复杂演化是在日本植物学会第86届会议上口服的。我们对育种生态学进行了现场调查，这是进化研究中的基本发现，发现授粉媒介的繁殖生态学在斑马莫雷和斑马杂草（包括授粉媒介）以外的其他植物之间有所不同。这一发现发表在《国际杂志植物物种生物学》中。