東アジアにおけるミツバツツジ節の系統進化と適応放散・地域固有化の要因を探る

探讨东亚杜鹃花的系统发育进化、适应性辐射和区域特有性

基本信息

批准号：
13J04197
负责人：
渡辺洋一
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo (2014)Nagoya University (2013)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、日本で多様化したグループであるツツジ属ミツバツツジ節を対象として進化の歴史を解明し、どのような歴史が多様化を可能にしたのか解明することを目的としている。本年度は、大陸で不足していたサンプルの追加採取と葉緑体塩基配列に基づく解析、および日本の種を対象に核塩基配列を決定して種間の遺伝的分化という点に着目する解析を行った。ミツバツツジ節全種の分布を網羅した葉緑体塩基配列の解析から、日本で多くのハプロタイプが確認され、大陸で少数のハプロタイプが確認される傾向は昨年度と変化しなかった。その一方で、大陸の種では集団内変異が高く島の種で集団内変異が低いという傾向が強く認識された。これは、日本の種のそれぞれの集団サイズが減少したために、集団内変異が遺伝的浮動などの要因によって低下したと解釈できる。また、島の種に対する核塩基配列の解析から、一部の種を除いて種間の遺伝的分化が低いという傾向を示した。一方で、種間の遺伝的構造の差異は明瞭であり種間での遺伝子流動の頻度が低いと推察される。つまり、ミツバツツジ節の進化の歴史が新しい（三百万年）ために種間では変異の蓄積量が少ないが、全段落の遺伝的浮動の可能性でも示されるように集団間（もしくは種間）の遺伝子流動は低頻度であり、それによって明瞭な遺伝的構造が確認されるものと考えられる。このような歴史によって現在の種多様性が観察されるが、種間の遺伝的分化が低いということはこの分類群において分類学的な再検討が必要であることも示していると考えられる。

本研究的目的是阐明杜鹃花属（在日本已实现多样化）的进化历史，并阐明什么样的历史使这种多样化成为可能。今年，我们将进一步收集大陆上缺乏的样本，根据叶绿体碱基序列进行分析，并通过确定日本物种的核碱基序列来重点分析物种之间的遗传分化。对日本杜鹃所有物种分布的叶绿体核苷酸序列的分析显示，日本确认了较多的单倍型，而大陆上确认的少量单倍型的趋势与去年没有变化。另一方面，大陆物种具有较高的种群内变异，而岛屿物种具有较低的种群内变异。这可以解释为每个日本物种的种群规模减少，导致由于遗传漂变等因素导致种群内变异减少。此外，对岛屿物种核碱基序列的分析表明，除某些物种外，物种之间的遗传分化有较低的趋势。另一方面，物种间遗传结构存在明显差异，推测物种间基因流动频率较低。换句话说，由于阿根廷杜鹃的进化历史较近（300万年），物种之间积累的变异量很小，但正如所有段落中遗传漂变的可能性所示，变异量很大种群之间（或物种之间）的基因流动频率较低，这被认为证实了清晰的遗传结构。尽管这一历史解释了当前观察到的物种多样性，但物种之间的低遗传分化也可能表明需要对该分类群进行分类学重新考虑。