日本海要素植物の進化史：ゲノムワイド多型を用いた比較分子系統地理によるアプローチ

日本海成分植物的进化史：利用全基因组多态性的比较分子系统发育地理学方法

• 批准号: 18K06394
• 负责人: 岩崎 貴也
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Ochanomizu University (2021-2022)Kanagawa University (2018-2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K06394/
• 关键词: 地域固有種; 種分化; 系統地理; 最終氷期; 第四紀; 日本海要素; 気候変動; 集団ゲノミクス; 集団遺伝; 日本列島; 局所適応; 進化; 遺伝構造

日本全国から採集したスミレサイシン節5種のサンプルについて、GRAS-Di解析によって得られるゲノムワイドSNPsを用い、種間の系統解析と、種内の分布域を網羅した系統地理解析の両方を同時に行った。その結果、スミレサイシン節5種が第四紀中の約130万年前から40万年前ほどの間に種分化した種群であること、各種内の地域集団は十数万年前から数万年前の分岐であることなどが明らかとなった。本研究で着目した日本海要素のスミレサイシンと、太平洋側のソハヤキ要素的な分布を示すナガバノスミレサイシンは、5種の中で最後に分岐した姉妹種であることが明らかとなり、その分岐は40～50万年前と推定された。また、種内系統の最も古い分岐年代はスミレサイシンで10～14万年前、ナガバノスミレサイシンで31～43万年前と推定され、種間交雑による遺伝子流動は検出されなかった。生態ニッチモデリングによる氷期中の分布適地推定では、スミレサイシンは日本海側、ナガバノスミレサイシンは太平洋側にのみで、現在よりも狭くなった分布適地の存在が予測されたことから、この2種は第四紀中の最終氷期ではない以前の氷期で日本海側と太平洋側に分断されて種分化し、その後は独自の歴史を経てきたことが示唆された。種内の遺伝構造は、両種ともに東西方向の3地域に分化しており、生態ニッチモデリングでもそれに対応する主要な3地域のレフュジアの存在が推定された。これらの結果から、これら2種は日本海側・太平洋側の2地域に隔離されて種分化した後、それぞれの地域内で東西方向での分布拡大と縮小を繰り返しながら日本列島内での気候変動を生き延びてきたと考えられる。似た遺伝的分化の地理的パターンは地域固有種の存在が知られていない広域分布種でも報告されており、日本列島内の温帯林構成種に広く共通する分化プロセスである可能性が高いと思われる。

5 kinds of SNPs collected from Japan, GRAS-Di analysis, interspecific systematic analysis, intraspecific distribution and systematic geographical analysis The results show that five species of the species are divided into four groups in the middle of the Quaternary period from 1.3 million years ago to 400,000 years ago. This study shows the distribution of elements in the Sea of Japan and Pacific Ocean, and the last divergence of five species is estimated to be 400 - 500 thousand years ago. The age of the most ancient differentiation of intraspecific systems is 100 ~ 140,000 years ago, and that of interspecific interactions is 31~ 430,000 years ago. The distribution of the two species in the Quaternary period was estimated to be suitable for the Japanese Sea side, the Pacific Ocean side, and the present period. The history of the United States The existence of three main geographical areas of intraspecific genetic structures, species and species is presumed. The result is that the two species are isolated in two regions on the sea side and the Pacific side of Japan, and the distribution in the east-west direction in the region is large and small, and the distribution in the Japanese islands is large and small. The geographical diversity of the Japanese islands is highly probable, and the existence of endemic species is known.

项目成果

植物標本DNAのMIG-seq法による利用可能性・解析手法の検討

使用 MIG-seq 方法检查植物样本 DNA 的可用性和分析方法

• 发表时间: 2020
• 作者: 髙橋弥生;藤原正人;尾関雅章;岩崎貴也;岩崎貴也
• 通讯作者: 岩崎貴也

Phylogeographic studies of two wide-distributed Cardamine species (C. impatiens and C. leucantha) based on genome-wide SNPs

基于全基因组 SNP 对两种广泛分布的碎米荠属物种（凤仙花和白花碎米荠）进行系统发育地理学研究

• 发表时间: 2018
• 作者: Takaya Iwasaki;Kiwako S. Araki;Takashi Shiga;Karol Marhold;Atsushi J. Nagano;Yoshihiro Tsunamoto;Yoshihisa Suyama;Valentin V. Yakubov;Renat Sabirov;Jae-Hong Pak;Pan Li;Rie Shimizu-Inatsugu;Kentaro K. Shimizu;Motomi Ito;Hiroshi Kudoh
• 通讯作者: Hiroshi Kudoh

地域固有種に注目したスミレサイシン節の系統分化と集団動態の解明

阐明堇菜环素的系统发育分化和种群动态，重点关注区域特有物种

• 发表时间: 2023
• 作者: 髙橋弥生;藤原正人;尾関雅章;岩崎貴也
• 通讯作者: 岩崎貴也

さく葉標本 DNA の MIG-seq 法による利用可能性・解析手法の検討

使用MIG-seq方法和叶标本DNA分析方法的可能性的检验

• 发表时间: 2019
• 期刊: Science Journal of Kanagawa University
• 作者: 岩崎貴也;小玉あすか;松尾歩;陶山佳久;大西亘;尾関雅章;中濵直之;山本薫.
• 通讯作者: 山本薫.