なぜフタバガキの種子の羽は無くなったのか：機能喪失型形質の獲得機構と時期の解明

为什么龙脑香种子会失去羽毛？阐明功能丧失性状的获得机制和时间？

基本信息

批准号：
14J11547
负责人：
小林正樹
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Japan International Research Center for Agricultural Sciences (2016)National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2014-2015)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J11547/
关键词：
フタバガキ国際研究者交流マレーシア

项目摘要

東南アジア熱帯雨林に生息するフタバガキ科植物では、２つの異なる果実の形態が観察される。その一つは風散布タイプであり、萼が伸長することにより羽状の器官が形成され、それがプロペラのような役割を果たすことが知られている。そしてもう一方が重力散布タイプであり、萼が伸長しない果実を形成する。これらの２つの果実の形態は、近縁種間においても異なることがあり、両方の果実形態が見られる属も複数存在する。そこで本研究では、これらの果実形態がどのように進化してきたのかを明らかにするため、系統樹を用いた祖先形質の復元を行った。これまでに報告されているフタバガキ科の葉緑体３遺伝子の配列を用い系統樹を作成し、系統樹に用いた現存種の果実の形態から祖先形質を推定した結果、フタバガキ科の共通祖先で羽状器官を持つ果実がまず進化し、その後独立に何度か羽状器官を失うという進化が起こった可能性が示唆された。また羽状器官が失われた時期については、年代制約に用いる化石情報の不確実性があるものの、同じような時期に独立に生じた可能性を示唆する結果が得られた。一方で、RNA-seqによる萼での網羅的遺伝子発現解析では、羽状器官を形成しない種で特異的に発現変化する遺伝子群が、フタバガキ科の異なる属間においても共通して得られていた。このことから、羽状器官を失うという進化は独立に起きたものの、羽状器官の喪失には種間で少なくとも部分的には共通の分子機構が関与した可能性が考えられた。

在住在东南亚雨林中的鼻窦科中观察到了两种不同的果实形态。其中之一是空喷射类型，众所周知，花萼的延伸形成了钉子器官，它起着螺旋桨的作用。另一种是一种重力散发类型，形成没有花萼延伸的水果。这两种水果的形态在相关物种之间也可能有所不同，并且在多个属中都发现了两个果实的形态。因此，在这项研究中，我们使用系统发育树来重建祖先的特征，以阐明这些果实形态如何发展。我们使用先前报道的叶绿体家族的叶绿体三个基因的序列创建了系统发育树，并估计了来自alibacus家族中现有物种的果实的形态，这表明alibacus家族的果实是阿里巴库斯家族的果实，这些家族的家族是pinnate organs pinnate organs pin noverved time pinnate time of他们又有多个次数。此外，尽管用于年龄限制的化石信息对于有关稀疏器官丧失时间的限制存在不确定性，但结果表明它们可能在相似的时间独立发生。另一方面，使用RNA-seq的综合基因表达分析表明，在不形成不形成pin岩器官的物种中特异性表达的基因组也通常在阿里巴库家族的不同属中获得。这表明，尽管失去石油器官的演变是独立发生的，但稀疏器官的丧失可能至少部分涉及物种之间的共同分子机制。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

University of Zurich(Switzerland)

苏黎世大学（瑞士）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Gene expression analysis on dipterocarp flowering in Lambir Hills National Park

兰比尔山国家公园龙脑香开花的基因表达分析

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masaki J. Kobayashi;Yayoi Takeuchi;Tanaka Kenta;Tomonori Kume;Bibian Diway and Kentaro K. Shimizu
通讯作者：
Bibian Diway and Kentaro K. Shimizu

Nitrogen as a key regulator of flowering in Fagus crenata: understanding the physiological mechanism of masting by gene expression analysis