Comparative genomics of adaptive radiation in plants on oceanic islands

本研究の第一の目的は、ファンフェルナンデス諸島（チリ共和国）とカナリア諸島（スペイン）で独立に適応放散を遂げたキク科ノゲシ属のゲノムを比較し、両者で見られる共通の遺伝的基盤の変化と進化プロセスを捉えることである。具体的には、１．祖先種が海洋島に進入した際のボトルネックの効果、２．空きニッチへ分布拡大していく際の自然選択の緩みと適応度効果の有無、3. 異なる環境適応する際に強い自然選択を受けたゲノム部位を明らかにし、それらに種間・環境間・海洋島間で共通性があるかを検証する。2022年度はロングリードシーケンスに適した核酸の抽出法の検討を行い、ナイロンメッシュと分画法を組み合わせた葉緑体の除去とNucleobond HMW DNAキットの利用で、生葉から質の高いDNAを抽出することに成功した。カナリア諸島のノゲシ属3種および外群1種について、20-50GB程度のPacbio HiFiリードを取得した。対象とするノゲシ属のゲノムサイズは1.0-1.5Gbであるため、ゲノムサイズの約30倍程度のデータを取得したことになる。4種のうち2種ではほぼ染色体レベルでのドラフトゲノム構築の見通しが立った。さらに、外群を含む約30種についてもショートリードのデータを取得するための準備が整った。ファンフェルナンデス諸島の固有種についても、共同研究者を通じて種子を入手し、核酸抽出に用いるための生葉を確保するために、栽培を継続している。本研究の第二の目的は、チリ共和国のコンセプシオン大学およびカナリア諸島のラ・ラグナ大学の研究者との持続可能な研究ネットワークを形成することである。コロナウイルスの影響もあり2022年度は現地調査の計画を立てることができなかったが、メールおよびオンライン会議で具体的な方法について相談し、2023年度には海外調査を実施するための調整を行うことができた。

本研究の第一の目的は、ファンフェルナンデス諸島（チリ共和国）とカナリア諸島（スペイン）で独立に適応放散を遂げたキク科ノゲシ属のゲノムを比較し、両者で見られる共通の遺伝的基盤の変化と進化プロセスを捉えることである。具体的には、１．祖先種が海洋島に進入した際のボトルネックの効果、２．空きニッチへ分布拡大していく際の自然選択の緩みと適応度効果の有無、3. 異なる環境適応する際に強い自然選択を受けたゲノム部位を明らかにし、それらに種間・環境間・海洋島間で共通性があるかを検証する。2022年度はロングリードシーケンスに適した核酸の抽出法の検討を行い、ナイロンメッシュと分画法を組み合わせた葉緑体の除去とNucleobond HMW DNAキットの利用で、生葉から質の高いDNAを抽出することに成功した。カナリア諸島のノゲシ属3種および外群1種について、20-50GB程度のPacbio HiFiリードを取得した。対象とするノゲシ属のゲノムサイズは1.0-1.5Gbであるため、ゲノムサイズの約30倍程度のデータを取得したことになる。4種のうち2種ではほぼ染色体レベルでのドラフトゲノム構築の見通しが立った。さらに、外群を含む約30種についてもショートリードのデータを取得するための準備が整った。ファンフェルナンデス諸島の固有種についても、共同研究者を通じて種子を入手し、核酸抽出に用いるための生葉を確保するために、栽培を継続している。本研究の第二の目的は、チリ共和国のコンセプシオン大学およびカナリア諸島のラ・ラグナ大学の研究者との持続可能な研究ネットワークを形成することである。コロナウイルスの影響もあり2022年度は現地調査の計画を立てることができなかったが、メールおよびオンライン会議で具体的な方法について相談し、2023年度には海外調査を実施するための調整を行うことができた。