多重収斂進化から探る従属栄養植物に共通の適応進化経路

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炭素・窒素・リンなどを他の生物から収奪する従属栄養植物は顕著な多重収斂進化の例であり、栄養収奪先の違いにより食虫植物（昆虫から収奪、５目で進化）、寄生植物（植物から収奪、１１目で進化）、菌従属栄養植物（真菌から収奪、８目で進化）に分けられる。栄養獲得戦略の変化は動植物どちらにおいても分子収斂の駆動に十分な選択圧を生じることから（Fukushimaetal., 2017, Nature Ecol Evol 1: 0059）、これら３者に共通の遺伝的変化が存在する可能性が高い。本研究では、遺伝子重複および多重収斂進化を許容するゲノムワイド分子収斂検出法を実装し、実験的検証と組み合わせて従属栄養植物の適応に共通する遺伝的変化を明らかにする。【課題１A多重収斂進化における高次組み合わせ探索法の実装】研究開始に先立ち、多重収斂進化に特化した分子収斂探索プログラムの実装をほぼ完了していたため、本年度は分子進化シミュレーションによる性能評価に着手した。【課題１B遺伝子重複を許容するゲノムワイド分子収斂検出】解析対象となる被子植物について、ゲノム・トランスクリプトーム情報の取得を開始した。【課題１C収斂的遺伝子発現パターン進化の検出】植物での解析に先立ち、21動物種を対象に６器官・182研究プロジェクト由来の1,903 RNA-seqデータを統合し、多数の研究に由来するデータから進化トランスクリプトミクス解析が可能であることを概念実証した(Fukushima and Pollock, 2018, bioRxiv)。この結果に基づき、植物の公開済みRNA-seqデータにおけるメタデータキュレーションを開始した。