水田雑草の遺伝的多様性は過小評価されているか？ 史前帰化説再考への植物地理研究

水稻杂草的遗传多样性是否被低估了？

• 批准号: 22K05694
• 负责人: 保田 謙太郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05694/
• 关键词: 水田雑草; 地理的変異; 史前帰化植物; 遺伝的多様性

日本の水田雑草の多くは、約2600年前の稲作の渡来に付随して日本列島に侵入した史前帰化植物であり、日本に自生していた野生種からの雑草化はわずかであると考えられてきた。また、水田雑草の遺伝的多様性は低いと考えられてきた。その理由は日本列島への侵入時の瓶首効果による遺伝的浮動、日本列島北進時の遺伝的浮動、帰化からわずか2600年しか経過していないためである。一方、研究代表者らは、史前帰化植物であるとされている種であっても、実際には日本に自生する野生種からの雑草化と史前帰化の両方に起源したとする多重起源説を提案した。この多重起源説については、日本国内の水田雑草の地理的変異や遺伝的多様性を調べれば、検証できると考えられる。本研究では、史前帰化植物と考えられてきた複数の水田雑草を東北地方、近畿地方、九州地方から収集する。それらについて形態やDNAバーコーディング法を用いた種鑑定、染色体数の調査を行い、近縁種や倍数性の違うタイプの混入をチェックする。鑑定済みの材料を対象としたMIG-Seq法とSTRUCTURE 解析による地理的変異の分析によって多重起源説を検証する。2022年度は、東北地方では秋田県で、近畿地方では大阪府と兵庫県で、九州地方では福岡県、佐賀県、熊本県、長崎県、宮崎県で水田雑草（イヌホタルイ、イボクサ、コナギ、クサネム、オモダカなど）を収集し、種子を保存した。種子形態を用いた種の同定を行った。また、植物体を収集できた個体については標本を作成した。

日本的许多稻田杂草都是史前自然化植物，大约 2,600 年前随着水稻种植的引入而入侵日本列岛，人们认为只有少数杂草是从日本本土的野生物种进化而来的。就在这里。此外，水稻杂草的遗传多样性被认为很低。其原因有：入侵日本列岛时的瓶颈效应导致的基因漂变、北上进入日本列岛时的基因漂变以及归化仅2600年的事实。另一方面，研究人员提出了一种多重起源理论，认为即使是被认为是史前归化植物的物种，实际上也起源于日本生长的野草物种和史前归化植物。这种多起源理论可以通过检查日本水稻杂草的地理变异和遗传多样性来验证。在这项研究中，我们将收集几种被认为是来自东北、近畿和九州地区的归化植物的稻田杂草。我们将使用形态学和 DNA 条形码进行物种鉴定，并研究染色体数量，以检查具有不同倍性的密切相关物种或类型的污染。我们将通过使用 MIG-Seq 方法和对已识别材料的结构分析来分析地理差异来验证多起源理论。 2022 财年，除掉稻田杂草（日本萤火虫、日本女贞、日本女贞、日本蜗牛（例如 Omodaka））并保存种子。使用种子形态进行物种鉴定。此外，还从可以采集植物的个体中制作了标本。

项目成果

サヤヌカグサとエゾノサヤヌカグサの雑種について.

关于 Saya Nukagusa 和 Ezono Saya Nukagusa 的杂交种。

• 发表时间: 2023
• 作者: 保田謙太郎・青木政晴・土屋学・濱村謙史朗・渡邊寛明・酒井長雄・森田弘彦