Peripatric speciation of pantropical plants with sea-drifted seeds

海漂种子泛热带植物的围域物种形成

基本信息

批准号：
20H03310
负责人：
高山浩司
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、汎熱帯海流散布植物の分布周縁における地域固有種の進化過程を解明することを目的としている。日本列島の温帯海岸域や小笠原諸島には、汎熱帯海流散布植物から派生したと推測される地域固有種が複数存在する。これら複数の分類群に着目して、（１）地域固有種を生み出した集団動態、（２）種分化・集団分化のパターンをもたらす自然選択、（３）地域固有種を生み出した地史的背景を解明する。１．試料収集：オオハマボウ、ナガミハマナタマメ、ハマオモト、グンバイヒルガオを日本国内で収集した。また新たにイワタイゲキを解析対象に加えた。また海外産の試料に関しては、日本国内の植物園より入手するとともに、国外の研究者に試料収集の協力を依頼している。２．オオハマボウと近縁種の葉緑体ゲノムおよびゲノムワイド一塩基多型解析により、オオハマボウと近縁種の系統樹を構築した。分岐年代推定により種の多様化時期が約100万年前であることを明らかにし、国際誌に誌上発表した。３．ハマボウ、ハマオモト、イワタイゲキの葉緑体ゲノムならびにノムワイド一塩基多型解析を実施した。その結果、3種ではそれぞれ異なる遺伝構造が存在することが示された。ハマボウは太平洋側と東シナ海側の集団で遺伝的分化が見られるのに対して、イワタイゲキは中琉球を境に南北で遺伝的分化が見られることが示された。ハマオモトは日本列島の集団間ではわずかな遺伝的分化しか見られないことが明らかになりつつある。今後は、ナガミハマナタマメやグンバイヒルガオも解析に加えることで、種間の遺伝構造の共通性と固有性を明らかにする。また、集団遺伝学的解析に加え、生態ニッチモデリングや海流分散モデリングを行うことで、分布形成過程を解明していく予定である。４．海流散布植物と同様に海洋島に分布する沈水生植物のマツモの新産地報告を和文誌に発表した。

本研究的目的是阐明泛热带海流分散植物分布边缘的特有物种的进化过程。在日本列岛和小笠原群岛的温带沿海地区，有几种特有物种被认为是泛热带洋流分散植物的后代。着眼于这些多个类群，我们研究了（1）产生特有物种的种群动态，（2）导致物种形成和种群分化模式的自然选择，以及（3）阐明产生特有物种的地理历史背景。 1.样品采集：O. japonica、N. japonica、。此外，分析中还新增了岩台剧。关于海外样本，我们从日本的植物园获取，并请求海外研究人员合作收集样本。 2.通过对与巨村密切相关的物种进行叶绿体基因组分析和全基因组单核苷酸多态性分析，构建了系统发育树。通过估计分化的年龄，他们发现该物种在大约100万年前发生了多样化，并将结果发表在国际期刊上。 3.我们对 Hamabou、Hamaomoto 和 Iwataigeki 进行了叶绿体基因组和全范围单核苷酸多态性分析。结果表明，这三个物种各自具有不同的遗传结构。研究表明，滨房太平洋一侧和东海一侧的种群存在遗传分化，而岩台壁的遗传分化则以琉球中部边界为界，南北存在差异。越来越明显的是，日本列岛的滨尾本种群之间仅存在轻微的遗传分化。今后，我们将通过将Nagamihamanatamata和Geumbai旋花加入到分析中来阐明物种间遗传结构的共性和独特性。除了种群遗传分析外，我们还计划通过生态位模型和洋流扩散模型来阐明分布形成过程。 4.我们在日本期刊上发表了一篇关于沉水植物松本的新产地的报告，松本松本与海洋分散植物一样分布在海洋岛屿上。