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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1687/
• 关键词: 寄生植物; 進化; 集団遺伝; 遺伝的メカニズム; ハマウツボ科; MIG-seq; RNA-seq; 小笠原諸島; RAD-seq

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 は bonin islands inherent の parasitic plant シ マ ウ ツ ボ に mesh し, intraspecific お よ び nearly try interspecific に お け る host planning in の evolution や but 伝 メ カ ニ ズ ム を integrative に interpret す る こ と を purpose と し て い る. In 2022, the on-site investigation of におけるシ におけるシ ウ ボ ボ ボ で and the investigation of the new production areas of となる ogasawara islands, Hajima island and affiliated islands にて を and った were conducted. シ マ ウ ツ ボ は extinction of it IA class (CR) に designated さ れ て い る rare な plant で あ り, そ の belong to island に も distribution が confirm さ れ た こ と は, シ マ ウ ツ ボ の set 団 but 伝 learn な research と rare plants preservation の struck で important な intelligence と な る. The results of this survey were submitted domestically at ジャ ナ ナ に に に に に and published in 2023 at に である. シ マ ウ ツ ボ に お け る host planning in の evolution interpret の た め に, should plant お よ び about try species ハ マ ウ ツ ボ に お い て chloroplast ゲ ノ ム parsing お よ び MIG - seq に よ る nuclear ゲ ノ ム の line type salt Quito analytical を っ た. Set 団 heritage 伝 tectonic analytical の results, host planning in は intraspecific の set between 団 に お い て complex 雑 に up こ っ て い る possibility を Ming ら か に し た. This analytical の う ち シ マ ウ ツ ボ の host planning in に masato す る analytical results の は Japan plant society back to the 86 conference に お い verbal 発 table line を っ て た. ま た, ハ マ ウ ツ ボ に masato す る analytical results の は Japan plant classification society back 22 conference に お い verbal 発 table line を っ て た. ま た, host planning in の but 伝 メ カ ニ ズ ム interpret の た め に, should plant お よ び ハ マ ウ ツ ボ に つ い て 発 now but 伝 son の snare な parsing line を っ た. そ の results, and many others in な posthumous son 伝 が variations change す る こ と に よ っ て host planning in が こ っ た possibility を Ming ら か に し た. こ の host planning in の but 伝 メ カ ニ ズ ム の complex 雑 な evolution に つ い て society back to the 86 conference, Japan plants に お い verbal 発 table line を っ て た. Evolution research based on の で な knowledge で あ る reproductive ecology に つ い て in situ で survey line を い, シ マ ウ ツ ボ outside の ハ マ ウ ツ ボ genus と シ マ ウ ツ ボ で send powder is の kinds な ど の reproductive ecology が different な る こ と が points か っ た. This achievement is published in ジャ, ジャ, ナ and に in Plant Species Biology.

项目成果

小笠原固有寄生植物シマウツボにおける宿主転換の歴史と遺伝的背景

小笠原特有寄生植物 Zemautsurus 宿主转换的历史和遗传背景

• 发表时间: 2022
• 作者: 西村明洋;高山浩司
• 通讯作者: 高山浩司

海洋島におけるハマウツボ属寄生植物の送粉者シフト

大洋岛屿海鳗属寄生植物的传粉者转变

• 发表时间: 2022
• 作者: 西村明洋;高山浩司
• 通讯作者: 高山浩司

First record of potential bird pollination in the holoparasitic genus <i>Orobanche</i> L.

全寄生列当属潜在鸟类授粉的首次记录。

• DOI: 10.1111/1442-1984.12389
• 发表时间: 2022
• 期刊: Plant Species Biology
• 影响因子: 1.4
• 作者: Nishimura Akihiro;Takayama Koji
• 通讯作者: Takayama Koji

ハマウツボ属植物で初めて鳥による訪花を観察―小笠原諸島における送粉生態系の進化―

首次观察欧亚植物的鸟类访花～小笠原群岛授粉生态系统的演变-

日本列島におけるハマウツボとオカウツボの系統解析

日本列岛的Mouseum和Okautsubo的系统发育分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 西村明洋;高山浩司
• 通讯作者: 高山浩司