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Explorations of the pattern in post-polyploid evolution of fern using omics analyses

利用组学分析探索蕨类植物后多倍体进化模式

基本信息

批准号：
22K15178
负责人：
藤原泰央
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15178/
关键词：
シダ植物倍数体交雑遺伝子発現ゲノム進化

项目摘要

１）人工倍数体の作出人工のF1雑種からの倍数体の作出には２つの方法を試みた。第1にF1雑種の非減数胞子由来の配偶体を自殖させる方法、第2にF1雑種のコルヒチン処理による方法である。第一の方法のために、まずF1雑種から胞子収集・胞子長径の計測を行ったところ、F1雑種は、不稔胞子に加えて、通常の２倍体が形成する減数胞子よりもサイズの大きい非減数由来と推定される胞子を1-2％ほどの割合で形成することが示された。これらの胞子をKlekowski培地に播種した結果、2倍体性の配偶体を得ることができた。しかしながら、その後、配偶体を単離・自殖を促したが、胞子体形成は生じず、倍数体の作出はうまくいかなかった。第２の方法では、F1雑種の根から栄養繁殖で発生した株を採取し、0.5-1%コルヒチン溶液中で2日間処理を行った。処理した個体の新葉が展開するごとにFCMで倍数性を推定した結果、１個体において安定して4倍体性の葉が形成されており、今後も定期的に倍数性を調べることで倍数性が固定したかを確認していく予定である。２）両親種・人工F1雑種・野生倍数体の間での遺伝子発現パターン比較それぞれ4グループから3個体を用いて展開した新葉からRNA抽出を行い、RNAseqによよって4Gb/個体でのトランスクリプトームデータの取得を行った。両親種間での双方向Blastによって4740個のホメオログ遺伝子を特定し、これらの遺伝子の発現パターンをグループ間で比較をした。F1雑種では10%前後の遺伝子が両親種の発現量とは異なる「超越発現」示すのに対し、野生倍数体では超越発現する遺伝子が1%までに減少していることが示された。またF1雑種において、ホメオログ発現バイアスを示す遺伝子が両親種由来サブゲノムで見られたのに対して、野生倍数体では、片親由来サブゲノムに偏った発現バイアスが検出された。

1) Artificial ploidy and making artificial F1 seeds and ploidy and making method of 2 try. The first method is to clone the non-reduced spores of F1 species, and the second method is to treat the embryos of F1 species. The first method is to estimate the length of the spore, increase the length of the spore, and usually form a diploid. The seeds of Klekowski were sown and the diploids were obtained. In addition to the above, there is also the possibility that the female parent will be separated from the male parent, and the female parent will be separated from the male parent. The second method is to take the root of F1 seeds and breed them in a 0.5-1% solution and to treat them in the daytime. The ploidy of the new leaf of the individual was estimated, and the ploidy of the tetraploid leaf was determined. 2) The gene expression of the parent species, artificial F1 species and wild ploids was compared with that of the 4-Gb/individual, and the RNA was extracted from the 3-Gb/individual, and the RNAseq was extracted from the 4-Gb/individual. A comparison of 4740 Blast vectors between parental species was made between specific and specific vectors. F1 hybrids showed a 10% decrease in the number of progeny and parent hybrids, and a 1% decrease in the number of progeny and parent hybrids. The F1 gene was found in the wild ploidy, and the F1 gene was found in the wild ploidy. The F1 gene was found in the wild ploidy.

项目成果

期刊论文数量（32）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

No ecological niche differentiation across the extensive range in the arctic-alpine genus Phyllodoce

北极高山叶柳属的大范围内没有生态位分化

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryutaro Koda;Tao Fujiwara;Hajime Ikeda
通讯作者：
Hajime Ikeda

日本の亜熱帯地域に生育するシダの独立配偶体―南太平洋地域に分布するシダ植物は八重山諸島へ到達しうる―

生长于日本亚热带地区的蕨类植物的独立配子体 - 分布于南太平洋地区的蕨类植物可到达八重山群岛 -

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
米岡克啓;藤原泰央;山本武能;内貴章世;海老原淳;村上哲明
通讯作者：
村上哲明

Lepisorus rufofuscus sp. nov. (Polypodiaceae), a New Fern Species Segregated from L. angustus Ching

Lepisorus rufofuscus sp。

DOI：
10.18942/apg.202213
发表时间：
2022
期刊：
Acta phytotaxonomica et geobotanica
影响因子：
0.5
作者：
Tao Fujiwara;Katsuhiro Yoneoka;Zhenlong Liang;Atsushi Ebihara;Harald Schneider;Noriaki Murakami;Yasuyuki Watano
通讯作者：
Yasuyuki Watano

ブナの種子食昆虫相：日本海側と太平洋側の地域間比較

山毛榉种子昆虫区系：日本海和太平洋沿岸地区的比较