古代イネDNA分析による栽培イネにおける人為選択標的遺伝子の進化的解析

利用古稻DNA分析对栽培稻人工选择目标基因进行进化分析

基本信息

批准号：
07J07627
负责人：
熊谷真彦
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

植物の栽培化や動物の家畜化は生物の進化を理解する上で有用である。野生祖先種が現存している場合、栽培種と祖先種との比較が可能である。栽培種の受けた人為選択は自然選択の一つの特別なケースであると考えられ、これらの比較から自然選択が種形成にどのような影響を及ぼしうるのかを考察することができる。また古代の遺跡からは多数のコメ試料(炭化米)が出土する。これらの古代イネのDNAを分析することにより、直接的にイネの栽培化過程を明らかにすることができる。本年度は炭化米DNA分析のリファレンスとなるデータを拡充するために、葉緑体DNAを用いた現生イネの詳細な分子系統解析を行い、炭化米のDNA分析で得られるデータの解釈に有用な結果を得た。また、ジャポニカ、インディカの成り立ちについて知見を得ることができた。炭化米の葉緑体DNAを用いた分析は昨年度に引き続き、弥生時代の主要な遺跡である唐古鍵遺跡(奈良県)、中世の陣ヶ峯遺跡(福島県)から出土した炭化米のDNA分析を行い、ジャポニカ、インディカの判別を行った。さらに、朝鮮半島の2000年前の楽浪郡、3000年前の泗川里といった時代の異なる遺跡から出土した炭化米の分析に成功しデータが得られた。朝鮮半島の遺跡は日本へのイネの伝播を明らかにする上で重要である。栽培化過程で人為選択を受けたと考えられる複数の栽培化関連遺伝子について200以上の現生イネ系統を用いて、DNA配列を決定し、分子系統解析および集団遺伝学的な解析を行った。これらの結果から、現生イネ集団における栽培化関連遺伝子の遺伝的多様性を明らかにできた。また、これらの遺伝子を炭化米で分析する上での基礎を築けた。本年度はPCR法を用いた炭化米の核DNA分析の成功には至らなかったが、今後次世代シークエンス技術を利用して核DNAにコードされた栽培化関連遺伝子についての分析を進める。

植物和动物的驯化有助于了解生物的进化。如果存在野生祖先种，则可以在栽培种和祖先种之间进行比较。对栽培物种的人工选择被认为是自然选择的特例，从这些比较中我们可以考虑自然选择如何影响物种形成。从古代遗址中还出土了许多稻米样品（炭化米）。通过分析这些古代水稻植物的DNA，我们可以直接阐明水稻的驯化过程。今年，为了扩大碳化水稻DNA分析的参考数据，我们利用叶绿体DNA对现代水稻进行了详细的分子系统发育分析，并利用叶绿体DNA对现代水稻进行了详细的分子系统发育分析，得到了结果。。我还了解了粳稻和籼稻的起源。从去年开始，对炭化米的叶绿体 DNA 进行了分析，对弥生时代的主要遗迹唐古木遗址（奈良县）和中世纪的神岭遗址（福岛县）出土的炭化米进行了 DNA 分析，以区分不同的炭化米。粳稻和籼稻。此外，还成功分析了从2000年前的洛浪郡和3000年前的泗川里等朝鲜半岛不同时代的遗址中出土的炭化大米，获得了数据。朝鲜半岛的遗址对于阐明稻米向日本的传播具有重要意义。我们利用200多个现代水稻品系，确定了多个驯化相关基因的DNA序列，这些基因被认为在驯化过程中经历了人工选择，并进行了分子系统发育和群体遗传分析。这些结果揭示了现代水稻群体中驯化相关基因的遗传多样性。我们也为分析碳化稻中的这些基因奠定了基础。尽管今年我们未能成功利用PCR方法分析碳化稻的核DNA，但我们将继续利用新一代测序技术分析核DNA中编码的驯化相关基因。