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Evolutionary processes and genetic mechanisms of host shifts in Orobanche boninsimae, a parasitic plant endemic to the Bonin (Ogasawara) Islands

小笠原群岛特有寄生植物列当寄主转移的进化过程和遗传机制

基本信息

批准号：
22KJ1687
负责人：
西村明洋
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は小笠原諸島固有の寄生植物シマウツボに着目し、種内および近縁種間における宿主転換の進化過程や遺伝的メカニズムを統合的に解明することを目的としている。2022年度におけるシマウツボの現地調査では、新産地となる小笠原諸島父島の属島にて調査を行った。シマウツボは絶滅危惧IA類（CR）に指定されている希少な植物であり、その属島にも分布が確認されたことは、シマウツボの集団遺伝学的な研究と希少植物保全の両面で重要な情報となる。本調査の成果は国内ジャーナルに投稿し、2023年度に掲載予定である。シマウツボにおける宿主転換の進化過程解明のために、該当植物および近縁種ハマウツボにおいて葉緑体ゲノム解析およびMIG-seqによる核ゲノムの一塩基多型解析を行った。集団遺伝構造解析の結果、宿主転換は種内の集団間において複雑に起こっている可能性を明らかにした。本解析のうちシマウツボの宿主転換に関する解析の結果は日本植物学会第86回大会において口頭発表を行った。また、ハマウツボに関する解析の結果は日本植物分類学会第22回大会において口頭発表を行った。また、宿主転換の遺伝的メカニズム解明のために、該当植物およびハマウツボについて発現遺伝子の網羅的な解析を行った。その結果、多様な遺伝子が変化することによって宿主転換が起こった可能性を明らかにした。この宿主転換の遺伝的メカニズムの複雑な進化について、日本植物学会第86回大会において口頭発表を行った。進化研究の上で基礎的な知見である繁殖生態について現地で調査を行い、シマウツボ以外のハマウツボ属植物とシマウツボで送粉者の種類などの繁殖生態が異なることが分かった。本成果は、国際ジャーナル「Plant Species Biology」に掲載された。

This study aims to clarify the evolution of host species and their integration in the parasitic plants native to the Ogasawara Islands. In 2022, the survey was conducted on the parent islands of the Ogasawara Islands. The species is classified as extinction risk (CR), and the distribution of species is identified as important information for the study of plant conservation. The results of this survey are expected to be published in 2023. The evolutionary process of host cell transformation is explained by chloroplast analysis and MIG-seq analysis. The results of the analysis of the group structure, the possibility of the host change and the inter-group change within the species are clear. The results of this analysis were presented at the 86th Congress of the Botanical Society of Japan. The results of the analysis were presented at the 22nd Congress of the Japanese Society of Plant Taxonomy. In addition, the explanation of the inheritance of host changes is carried out, and the analysis of the net of inheritance discovered by the plant The results of the study, the diversity of the genes, the possibility of host substitution, and the possibility of host substitution are discussed. The 86th Congress of the Botanical Society of Japan was held in Beijing. The basic knowledge of evolutionary research is the reproductive ecology. The investigation is conducted in situ. The species of pollen donors are different. This work was published in the International Journal of Plant Species Biology.