【研究分野】生物多様性・分類

【研究領域課題番号】26291080 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

遺伝子水平伝播 / 生物系統地理 / 爬虫両棲類 / 寄生虫 / ベクター生物 / マダガスカル / 次世代シークエンス / 分子系統解析 / 転移因子 / 両生類 / 爬虫類 / 魚類 / 分子系統 / 次世代シークエンサー / 系統地理 / ゲノム生物学 / 系統分類学 / 遺伝子の水平伝播 / 国際研究者交流_アフリカ_ドイツ / 国際情報交換_アフリカ_アメリカなど / ヘビ類 / 生物地理学

【研究成果の概要】

我々は、ヘビからカエルに水平伝播した奇妙なLINE転移因子(以降TE-X)を発見した。本研究ではこの水平伝播現象について、（1）水平伝播発生地域の解明、（2）水平伝播の系統学的起源、（3）ベクター生物の特定、を目的とした。世界各地からカエル類29科161種194サンプル、ヘビ類17科125種139サンプル、寄生虫類166サンプルを収集し、各サンプルのTE-XをPCRと次世代シークエンサーを用いて解析した。その結果、TE-Xの水平伝播は、世界各地で複数回生じており、特にマダガスカルでは様々な寄生虫に仲介されて、現在進行形で脊椎動物間TE-X水平伝播が生じている可能性が高いことを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)

【研究分野】生態・環境

【研究領域課題番号】22770017 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

送粉 / 共生 / 共進化 / 多様化 / 分子系統解析 / コミカンソウ科 / ハナホソガ属 / 種特異性 / 絶対送粉共生 / 分子系統

【研究成果の概要】

本研究では、植物と、その花粉を運ぶ送粉者との間で高度に特殊化が進んだ絶対送粉共生とよばれる関係を例に、植物と送粉者の相互作用が両者の多様化をどれほど加速するのかを、系統学的アプローチによって分析した。コミカンソウ科に含まれる植物のうち、ハナホソガ属のガと絶対送粉共生を結んだものは、そうでないものより顕著に多様化速度が大きく、本研究の結果は、送粉者との相互作用が植物の多様化を促したことを明確に示す数少ない例の一つである。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2010 - 2011

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】生物多様性・分類

【研究領域課題番号】16370042 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生物地理 / 分子系統 / 生物種多様性 / 保全 / 分子系統学 / 陸産貝類 / 分類 / 軟体動物 / 分子系統解析 / 琉球列島

【研究成果の概要】

琉球列島は九州から台湾にかけての島嶼群で、140以上もの島から形成される。琉球列島には数多くの固有動植物が生息し、日本で最も生物種多様性の高い地域となっている。これは、琉球列島の複雑な地史(大陸との陸橋形成に伴う祖先種の移住や海水面の変動による島の分離、融合等)によって固有種形成が促進されたためであると考えられている。琉球列島に生息する陸上動物の分子系統地理学的研究は主に脊椎動物で行われて来た。本研究では、無脊椎動物、特に分散能力が低いと考えられる陸産貝類を中心とする多様な分類群において分子系統地理学的解析を行い、固有動物相の形成過程の構築を試みると共に、各グループの分類学的再検討を行った。その結果、系統分岐のパターンが海峡形成などの地史的イベントに対応すると思われる分類群はむしろ少なく、遺存固有と考えられる分類群が予想以上に多いことが判明した。地域集団間の系統関係は分類群によって大きく異なり、分散や種分化の過程は分類群ごとに異なることが示唆された。また移動能力が低いと考えられてきた陸産貝類においても海上分散が認められ、複数の分類群において人為的な移入が確認された。琉球列島産の固有種の系統分岐は必ずしも生息地の分断の歴史に対応していないため、海峡形成などの地史的年代を分子進化速度の補正に用いる際は慎重に検討することが必要である。また、今回の分子系統解析により多数の隠蔽種が発見され、これまで広域に分布する単一種と思われていたものが実際には種複合体であったことが複数の科において判明した。これら隠蔽種の多くは内部形態で識別できたが、一部の隠蔽種は形態学的には全く識別できなかった。これらの隠蔽種には遺存固有と考えられるものが多く、分布域が著しく限定されているものもあり、早急な保全対策が必要である。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2004 - 2007

【配分額】16,270千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】系統・分類

【研究領域課題番号】11691195 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

一葉植物 / イワタバコ科 / ウシノシタ属 / モノフィレア属 / 形態形成 / 分子系統解析 / 進化 / 子葉 / 異形子葉性 / 分子系統 / 個体発生 / Monophyllaea / 系統分類

【研究成果の概要】

一葉植物とは一枚の子葉だけで一生を終え、茎も普通葉もつくらない植物で、イワタバコ科のウシノシタ属とモノフィレア属にみられる。本研究では平成11年度にボルネオ島、マレー半島部、タイにおいて主にモノフィレア属ならび近縁属(チリタ属、エピセマ属など、イワタバコ亜科)を、平成12年度にはマダガスカルと南アフリカにおいてウシノシタ属の一葉種、ロゼット種および有茎種を、そして平成13年度にはブラジルにて同形子葉性を示すオオイワギリソウ亜科の採集・調査を行った。これらの分子系統解析と個体発生過程の比較から、一葉植物の起源について考察した。イワタバコ亜科の胚が茎頂も胚根ももたないのは、単に個体発生過程が遅れたことによる。そしてその遅延のため後で形成された茎頂は栄養シュートを作る間もなく、直接生殖茎頂に分化してしまったものと推測される。1枚の子葉の大形化をもたらす基部分裂組織の起源は未だ不明で、現在分子遺伝学的手法を用いて解析を進めているが、形態学的にはウシノシタ属有茎種とチリタ属(外群)の比較が有効な手段と考えられる。両属では大型子葉は、一定の大きさになった時、基部分裂組織が消失し成長が止まった。また普通葉は、一般の植物にみられる介在成長を示さず、基部で成長した。基部には基部分裂組織ほど明瞭ではないが、小形細胞群が存在した。このような普通葉の成長様式は、オオイワギリソウ亜科の同形子葉種では観察されなかった。以上から、イワタバコ亜科では共有派生形質として、普通葉が基部で成長するという特異な形態形成様式を獲得し、これが大型子葉の基部分裂組織の確立をもたらしたと推測される。そしてイワタバコ亜科内で、さらに茎頂の発達遅滞が起り、その結果一葉植物が進化した可能性が高い。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】11,500千円 (直接経費: 11,500千円)