Selective mating, reproductive isolation and genetic divergence in foraminifera: understanding the nature and origin of protist species

有孔虫的选择性交配、生殖隔离和遗传分化：了解原生生物物种的性质和起源

基本信息

批准号：
15F15781
负责人：
土屋正史
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，おもに岩礁地性底生有孔虫Glabratella属について，遺伝的集団の形成機構が他の有孔虫と共通するメカニズムで生じるかどうか，原生生物における種の概念を考慮に入れて検証することを目的とした。研究では，Planoglabratella opercularisを含むGlabratella属有孔虫を用いて，同所的に存在し，遺伝的分化後の時間経過がそれほど大きくない2つの遺伝的集団に遺伝的な交流が起こりうるのか，どのような条件で遺伝的な交流が起こるのか，交雑が新たな遺伝的集団の形成に寄与するのかを検証した。Planoglabratella opercularisの遺伝的集団の関係と有孔虫における「種」：自然個体群で得られた遺伝的変異および既往研究で得られた交配集団と形態型，遺伝的な変異から，有孔虫を例とした原生生物における「種」を念頭に，交配集団・非交配集団間の殻の形態的な特徴や生態を検討し，交配可能性を持つ集団との相関を検討した。P. opercularisは，地理的にも生殖的にも隔離するために，地域集団において遺伝的変異が蓄積してきたことが示されていた。本研究の解析の結果，本種には，これまで明らかにされていなかった遺伝子配列を持つ複数の地域集団が存在することが示された。これは，交配実験から明らかにされた輪状種様の集団構造を支持するものであり，さらに，地域集団の規模を識別できる重要な証拠であると言える。有孔虫においても，未分化の遺伝的な集団は，交雑により新たな遺伝的集団が形成しうるという，新たな遺伝的集団の形成メカニズムを示すことができた。

在这项研究中，我们考虑到原生生物中物种的概念，研究了底栖有孔虫纲 Glabraratella 的遗传群体形成机制是否通过其他有孔虫类常见的机制发生。在本研究中，我们利用包括Planoglabratella operularis在内的光唇虫属有孔虫，研究了同域存在且遗传分化后时间进程不是很长的两个遗传群体之间是否可以发生遗传交换。条件以及杂交是否有助于新遗传群体的形成。 Planoglabratella operularis 遗传种群与有孔虫“物种”之间的关系：自然种群中获得的遗传变异、过去研究中获得的杂交种群、形态型和遗传变异以原生生物“物种”为例，我们研究了研究了交配和非交配种群之间贝壳的形态特征和生态学，并检查了与具有杂交潜力的种群的相关性。研究表明，由于地理和生殖隔离，岛盖虾区域种群的遗传变异已经积累。这项研究的分析表明，该物种存在于多个区域种群中，其基因序列此前未知。这支持了通过交配实验揭示的环形物种种群结构，也是确定当地种群规模的重要证据。在有孔虫中，我们能够证明一种形成新遗传群体的机制，其中未分化的遗传群体可以通过杂交形成新的遗传群体。

项目成果

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Methodology for single-cell genetic analysis of planktonic foraminifera for studies of protist ecology and evolution

用于原生生物生态学和进化研究的浮游有孔虫单细胞遗传分析方法

DOI：
10.3389/fmars.2016.00255
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
3.7
作者：
Weiner AKM; Morard R; Weinkauf MFG; Darling KF; Andre A; Quillevere;F; Ujiie Y; Douady CJ; de Vargas C; Kucera M
通讯作者：
Kucera M

JAMSTEC/Kochi University(Japan)

JAMSTEC/高知大学（日本）