野外における花形態変異創出メカニズムの解明:候補遺伝子を用いた包括的アプローチ

阐明田间花卉形态变异的机制：利用候选基因的综合方法

• 批准号: 11J10471
• 负责人: 中川 さやか
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J10471/
• 关键词: 進化; 花形態変異; CYCLOIDEA(CYC); 集団内変異

生物の多様性をもたらす進化プロセスを総合的に理解するためには、研究に適した対象生物と進化現象を選択して研究を行う必要がある。ツツザキヤマジノギク(以後ツツザキ)は、花形態が近縁種と大きく異なる上に、集団内で著しい変異がある。この変異にCYC相同遺伝子(以後C}℃)の関与が予測され、また、予備的な調査により、花形態の違いによって送粉者誘引効率効率が異なることによる自然選択が生じる可能性が考えられた。本研究ではまず、ツツザキにおいて、候補遺伝子を用いた形態変異の遺伝的基盤を明らかにし、形態間に適応度の差があるかどうかを確認することで、集団内変異が適応進化の文脈で理解できるかどうかを検討する。さらに、花形態変異がどのようなプロセスで生じているのかを理解するために、集団の歴史的背景の解明を行う。これらの研究からツツザキ集団の花形態進化プロセスを包括的に理解することを目的とする。具体的には以下の3つの問題設定に沿い研究を行う。:【1】花形態の変異に遺伝的基盤はあるか/【2】花形態の違いが適応度の差をもたらすか/【3】集団内の花形態のばらつきはどのように生じたのか【1】に対する成果ツツザキの筒状花個体と舌状花個体より、CYCの単離を行い、配列にアミノ酸変異があることが明らかになった。【2】に対する成果野外において、筒状花個体と舌状花個体の訪花昆虫の訪花頻度と結実率の調査を行った。解析の結果、筒状花個体よりも舌状花個体の方が訪花頻度、結実率が高いことが明らかとなった。花タイプによって適応度の違いがあることが示唆された。【3】に対する成果野外集団において、各パッチの増殖率や各花タイプの出現頻度の調査を行った。その結果、筒状花個体の頻度が減少していることが明らかとなった。パッチ間で環境が異なることや、筒状花個体の結実率が暗いパッチより明るいパッチで高くなることなどが、集団内変異の存在を可能にしていると考えられた。起源については、今後さらなる解析が必要である。

Biological の multiple others を も た ら す evolution プ ロ セ ス を 総 に understanding of す る た め に は, research に optimum し た like biological evolution と seaborne phenomenon を sentaku し て を line う necessary が あ る. ツ ツ ザ キ ヤ マ ジ ノ ギ ク (hereafter ツ ツ ザ キ) は, large flower shape が nearly try kind と き く different な る に, set 団 で within し い - different が あ る. こ の - different に CYC same heritage 伝 child (C} later ℃) の masato and が be さ れ, ま た な survey, reserve に よ り, flower shape の violations い に よ っ て sent powder decoys sharper rate working rate が different な る こ と に よ る natural sentaku が raw じ る possibility が exam え ら れ た. This study で は ま ず, ツ ツ ザ キ に お い て, alternate but 伝 を with い た form - traces of different の 伝 base plate を Ming ら か に し franch, form に 応 の poor が あ る か ど う か を confirm す る こ と で, set 団 variations within different が evolve with 応 の context で understand で き る か ど う か を beg す 検 る. さ ら に, flower shape - different が ど の よ う な プ ロ セ ス で raw じ て い る の か を understand す る た め に, set 団 の history background の interpret う を line. The プロセスを れら とする study the に ら ら ザキ ザキ group プロセスを of the morphological evolution of flowers プロセスを includes the に understanding of the する とを とを purpose of the とを. The specific に に is set to the following <s:1> 3 problem setting に is studied along the を line う. : 【 1 】 the flower shape の - traces of different に 伝 base plate は あ る か / [2] take shape の violations い franch が 応 の poor を も た ら す か / [3] set 団 の flower shape の ば ら つ き は ど の よ う に raw じ た の か 【 1 】 に す seaborne る results ツ ツ ザ キ の individual tubular flowers と lingulate flowers よ り, CYC の 単 line from を い, column に ア ミ ノ acid - different が あ る こ Youdaoplaceholder0 Ming ら になった. 【2】に conducted field investigations on する results, にお て て, individual tubular flowers と, individual ligulate flowers, visiting insects, visiting frequency, と fruiting rate, を and った. Analysis of the results of the <s:1>, individuals with tubular flowers よ, individuals with ligulate flowers <s:1>, the frequency of visiting flowers, the fruiting rate が is high, the とが is とが is bright, and the となった is となった. The flower タ プによって プによって is suitable for 応 degrees and <s:1> is contrary to がある がある とが, which indicates された. [3] に す seaborne る results field set 団 に お い て, various パ ッ チ の raised や colonization rate each flower タ イ プ frequency の の survey line を っ た. The そ そ result: the <s:1> frequency of individual tubular flowers が decreased by <s:1> て る る とが とが and ら となった となった. パ ッ チ が で environment between different な る こ と や, tubular flowers individual の be rate が dark い パ ッ チ よ り Ming る い パ ッ チ で high く な る こ と な ど が, set 団 - may exist different の を に し て い る と exam え ら れ た. Origin: に に て て, future: さらなる analysis: が necessary: である.

项目成果

花形態の種内変異は訪花昆虫の誘引効率に影響するか

花形态的种内变异是否会影响访花昆虫的吸引效率？

• 发表时间: 2011
• 作者: 中川さやか;伊藤元己
• 通讯作者: 伊藤元己

Variation of floral morphology in Aster hispidus var.tubulosus (Asteraceae) : correlation between frequency of floral types and microhabitat

Aster hispidus var.tubulosus（菊科）花形态的变异：花类型频率与微生境之间的相关性

• 发表时间: 2011
• 作者: Sayaka Nakagawa;Motomi Ito
• 通讯作者: Motomi Ito

Does intraspecific variation in floral morphology affect pollinator attraction?

花形态的种内变异是否会影响授粉媒介的吸引力？

• 发表时间: 2011
• 作者: Sayaka Nakagawa;Motomi Ito
• 通讯作者: Motomi Ito

ゴッホの『ひまわり』の遺伝的背景を探る

探寻梵高《向日葵》的遗传背景

• 发表时间: 2013
• 期刊: 生物の科学「遺伝」
• 作者: Matsushima;H.;Hirose;K;Hattori;K.;Sato;H.;Takadama;K.;松島裕康;松島裕康;Shinji Yamamoto;Shinji Yamamoto;山本伸次;山本伸次;Yamamoto Shinji;山本 伸次;山本伸次;Shinji Yamamoto;山本伸次;山本伸次;山本伸次;中川さやか
• 通讯作者: 中川さやか

キク科における"ツツザキ"形態の出現

菊科植物“筒崎”形态的出现

• 发表时间: 2012
• 作者: 中川さやか;伊藤元己
• 通讯作者: 伊藤元己