Reproductive isolation and diversification with homoploid speciation

同倍体物种形成的生殖分离和多样化

基本信息

批准号：
21K06334
负责人：
三村真紀子
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

倍数化を伴わない交雑種分化（Homoploid Hybrid Speciation）は、親種との生殖隔離が成立しにくいと考えられてきたため、種分化における重要性が今でも議論されている。しかし、同じ倍数体でも、新規の表現型による生態学的隔離やそれによって形成される地理的隔離に加え、遺伝的不和合による内因的隔離など様々なフェーズで雑種と親種との間に生殖隔離は成立しうる。交雑は集団内に膨大な多様性を作り出し、迅速な適応進化をも可能にする。本研究では、西日本で多様化しているイカリソウ属を用いて、倍数化を伴わない交雑種分化における生殖隔離機構を明らかにするとともに、交雑種からさらなる分化が引き起こされる種分化プロセスを明らかにすることを目的としている。これまで多様性の高い西日本を中心に、全国の10種（亜種変種を含む）61集団から葉サンプルおよび株の収集を行った。これに加えて外群としてホザキノイカリソウのサンプルを得た。ITSなどの一般的なバーコーディング領域では変異が少なく系統解析が困難だったが、MIGseqによる系統解析により種間の系統的関係を明らかにした。また、種間の形態的特性、交配実験による内因的生殖隔離の検証、環境ストレス実験による新規形質を伴うニッチ分化の検証、および気象データベースを用いたニッチモデリングによるニッチ同一性検定を行った。イカリソウ属は比較的若い属で遺伝的分化が浅く、内因的生殖隔離が完全には確立していないものの、種間交雑率は種内交雑率に比べて低下する傾向があり、気象や環境ストレス耐性を伴うニッチ分化も見られた。今後はサンプル数および変異サイト数を増やした集団遺伝学的解析を行い、移住および交雑の履歴を検証していく。

在没有多倍化的情况下，跨规范的重要性仍在争论中，因为人们认为不太可能实现与亲本物种的生殖隔离。然而，即使使用相同的多倍体，杂种及其母体物种之间的生殖隔离也可以在各个阶段发生，包括由于它们形成的新表型和由于基因不一致而导致的内源性隔离而引起的生态隔离。穿越会在人群中创造巨大的多样性，从而可以快速自适应进化。这项研究旨在使用Ikaris属（在日本西部都多样化）跨物种分化中的生殖隔离机制，并阐明了与混合体发生进一步分化的物种形成过程。迄今为止，已经从全国61种（包括亚种）的61种种群中收集了叶子样品和菌株，主要是日本西部的多样性。另外，作为外部群体获得了ROE尾的ROE样品。尽管在一般条形码区域（例如其）中很少发生突变，但系统发育分析很困难，但使用Migseq的系统发育分析揭示了物种之间的系统关系。此外，通过交配实验，通过环境压力实验对生殖的验证，通过交配实验验证利基分化与新型性状的验证以及使用天气数据库使用壁nike建模的利基身份测试的形态学特征，对新的特征进行验证。尽管该属的属是一个相对年轻的物种，但存在浅遗传分化，并且内源性生殖隔离尚未完全确定，与种内交叉率相比，种间交叉率往往会降低，并且还观察到与天气和环境压力的耐受性差异。将来，我们将使用增加的样本和突变位点进行人群遗传分析，并验证迁移和杂交的历史。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

岡山大学理学部生物学科植物進化生態学研究室

冈山大学理学院生物系植物进化生态学实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

イカリソウ属はどのように種分化したのか？同倍数性種分化における適応と生殖隔離の検証

淫羊藿属是如何形成的？

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Iwata Yoko;Sato Noriyosi;Hirohashi Noritaka;Watanabe Yoshiro;Sauer Warwick H. H.;Shaw Paul W.;Ulanova Dana;友國秀斗・三村真紀子
通讯作者：
友國秀斗・三村真紀子