環境感受性の進化が駆動する植物の種分化機構の解明

阐明环境敏感性演化驱动的植物物种形成机制

• 批准号: 22H02683
• 负责人: 池田 啓
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-22H02683/
• 关键词: 進化生理学; 光受容体; 系統地理学; フィトクロム; 種分化; 環境感受性

本研究では，（１）植物の光受容体における環境感受性が開花特性に与える影響を明らかにすることと（２）日本列島から北極圏に広く分布する植物を例に，植物の光受容体における環境感受性が異なる緯度に生育する植物の間で異なるかを明らかにする研究に取り組んでいる。初年度は，（２）に関する実験の基礎を確立するために，北極圏に分布する様々な植物から光受容体遺伝子を単離することを行った。植物園などで植栽されている植物を用いて，10種の植物に由来するRNAを抽出した。RNAseq解析の受託サービスを利用し，それぞれの種で発現する遺伝子の塩基配列をde novo解析に適したプログラムを用いて網羅的に構築した。塩基配列を構築したそれぞれの遺伝子に対して，シロイヌナズナの相同遺伝子をBLASTで探索し，光受容体をコードする遺伝子を探索した。その結果，８種についてはphyBの全長に相当する塩基配列を入手することに成功した。また，それ以外の種についてもphyB以外のいくつかのフィトクロム遺伝子の塩基配列の全長を入手することに成功した。これらの塩基配列をもとに，５種を対象にphyB遺伝子の全長をPCR増幅するプライマーを構築し，phyB遺伝子の塩基配列における多型を調べる予備的な実験を行った。その結果，一部の種では異なる緯度に生育する個体の間で光感受性に影響する可能性のあるアミノ酸変異を持つことが明らかになったが，多くの種ではphyBの配列における保存性が極めて高いことが明らかになった。また，５種の植物については，分布全域を網羅するサンプルからゲノムワイドな遺伝的多型を明らかにし，光受容体における変異が自然選択を受けたかを解析するための基礎となるデータを入手することに成功した。

This study includes: (1) environmental sensitivity of plants to flowering characteristics and effects; and (2) plant distribution in the Arctic of the Japanese Islands. In the first year, the foundation of the plant was established. RNA was extracted from 10 species of plants planted in botanical gardens. RNAseq analysis of the client server to use, including seed discovery, gene base alignment, de novo analysis, application, network architecture The base array is constructed to detect the same gene as the receptor. The results showed that 8 kinds of phyB were successfully arranged according to the length of phyB The length of the base of the gene was successfully determined. The gene sequence of 5 kinds of phyB gene was amplified by PCR and the gene sequence of phyB gene was prepared by PCR. As a result, some species differ in latitude, fertility, and photosensitivity among individuals, and many species differ in phyB alignment and conservation. 5 species of plants are distributed in the whole domain.