• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Adaptation genomics of boreal conifers towards mitigation of climate change

Research Project

Project/Area Number 16H02554
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Forest science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

GOTO Susumu  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (60323474)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 北村 系子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (00343814)
内山 憲太郎  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40501937)
久本 洋子  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (60586014)
津山 幾太郎  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80725648)
石塚 航  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部 林業試験場, 研究主任 (80739508)
種子田 春彦  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90403112)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥39,520,000 (Direct Cost: ¥30,400,000、Indirect Cost: ¥9,120,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2018: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2017: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2016: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Keywordsトドマツ / SNP / 局所適応 / 産地選択 / 多変量ランダムフォーレスト / 地理的遺伝変異 / 適応的遺伝子 / QTL / 種分布モデル / 連鎖解析 / GWAS / クライン / 形態生理 / 集団遺伝 / SNPアレイ / 積雪環境 / カロチノイド / 植栽適地モデル / ランダムフォーレスト / 成長予測 / ベイジアンラッソ回帰 / 光合成特性 / EST-SNP / EST-SSR / 北方針葉樹 / アソシエーション解析 / 遺伝子発現 / 生理形態 / 植栽適地 / 光合成 / SNPマーカー / 標高適応 / 南限集団 / 縦横比 / PAM / QTL解析 / 分布予測モデル / 相互移植試験 / ゲノムワイドSNP解析 / 生理形質 / 形態形質 / ddRAD / 天然集団 / トランスクリプトーム / データベース / 将来気候予測 / DNAチップ
Outline of Final Research Achievements

Based on provenance trials, functional traits including morphological and physiological analysis underlying local adaptation were identified. QTL analysis for these functional traits were performed and we detected several QTLs for crown area with genes related to type A-ARR protein. Association studies phenotypes and SNPs derived from ddRAD-seq were potentially adaptive SNPs were detected. Using EST-SSR markers, we performed population genetics for Sakhalin fir natural populations. The relationships between local climates and genetic structure were clarified. Furthermore, integrating provenance trial data and climatic data, selection of seed sources were adjusted to archive best performance in Hokkaido.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

トドマツでは相互移植試験の結果から局所適応していることが示唆されており、環境適応に関与するゲノム研究のモデルとして最適である。本研究では、トドマツの相互移植試験地のアソシエーション解析から適応形質に関連する候補SNPを検出することができた。また、種分布モデルと産地試験データを融合させて、気候に適合する産地選択を行えるようになった。北海道では現在、地域別の採種園が造成されているが、本研究の成果をもとに、人為的な適応的遺伝子の移動を介して、各地域のトドマツ林を将来にわたり健全で生産性の高いゲノム組成を持つ森林へと改良することで、気候変動の影響緩和に貢献することが期待される。

Report

(5 results)
  • 2020 Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2021 2020 2019 2017 2016

All Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 7 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Local adaptation to contrasting climatic conditions in Sakhalin fir (Abies sachalinensis) revealed by long-term provenance trials.2021

    • Author(s)
      Ishizuka W., Kon H., Kita K., Kuromaru M., Goto S.
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: Accepted Issue: 4 Pages: 720-732

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12232

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 日本の森林樹木の地理的遺伝構造(31)トドマツ(マツ科モミ属)2021

    • Author(s)
      北村系子・石塚航・後藤晋
    • Journal Title

      森林遺伝育種

      Volume: 10 Pages: 44-48

    • NAID

      130007987549

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 植栽に適した苗木産地を知る;北方針葉樹トドマツの地域適応性に基づいて2021

    • Author(s)
      石塚航
    • Journal Title

      ベース設計資料. https://www.kenkocho.co.jp/html/publication/188/188_pdf/188_13.pdf

      Volume: 188 Pages: 49-52

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Geographical gradients of genetic diversity and differentiation among the southernmost marginal populations of Abies sachalinensis revealed by EST-SSR polymorphism2020

    • Author(s)
      Kitamura Keiko, Uchiyama Kentaro, Ueno Saneyoshi, Ishizuka Wataru, Tsuyama Ikutaro and Goto Susumu
    • Journal Title

      Forests

      Volume: 11 Issue: 2 Pages: 233-233

    • DOI

      10.3390/f11020233

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ten years of provenance trials and application of Multivariate Random Forests predicted the most preferable seed source for silviculture of Abies sachalinensis in Hokkaido, Japan.2020

    • Author(s)
      Tsuyama, I., Ishizuka, W., Taneda, H., Kitamura, K., Goto, S.
    • Journal Title

      Forests

      Volume: 11 Issue: 10 Pages: 1058-1058

    • DOI

      10.3390/f11101058

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Timing of bud flush and bud set of seedlings of Abies sachalinensis, Picea glehnii, and P. jezoensis transplanted to warm sites.2020

    • Author(s)
      Goto, S., Yonemichi, T., Hisamoto, Y., Saito, T., Hirao, T., Kimura, N., Fukuoka, S., Ujino-Ihara, T., Taneda, H.
    • Journal Title

      Miscellaneous Information of The University of Tokyo Forests

      Volume: 62 Pages: 1-13

    • NAID

      120006860020

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An evolutionary approach to conservation ecology and ecosystem management2020

    • Author(s)
      門脇 浩明, 山道 真人, 深野 祐也, 石塚 航, 三村 真紀子, 西廣 淳, 横溝 裕行, 内海 俊介
    • Journal Title

      Japanese Journal of Conservation Ecology

      Volume: 25 Issue: 2 Pages: n/a

    • DOI

      10.18960/hozen.1933

    • NAID

      130007964565

    • ISSN
      1342-4327, 2424-1431
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 北方の樹木の南限を訪ねる2020

    • Author(s)
      石塚航
    • Journal Title

      森林科学

      Volume: 88 Pages: 42-42

    • NAID

      130007804935

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] トドマツの風害抵抗性に関わる諸要因と地域間差異の検討2020

    • Author(s)
      石塚航・阿部友幸・蝦名益仁・早坂一文・成田あゆ・今博計・長坂有・鳥田宏行
    • Journal Title

      北海道林業試験場研究報告

      Volume: 57 Pages: 13-23

    • NAID

      40022618684

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Elevational adaptation of morphological and anatomical traits by Sakhalin fir (Abies sachalinensis)2019

    • Author(s)
      Taneda Haruhiko、Funayama-Noguchi Sachiko、Mayr Stefan、Goto Susumu
    • Journal Title

      Trees

      Volume: 34 Issue: 2 Pages: 507-520

    • DOI

      10.1007/s00468-019-01932-4

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 台風被害にみられたトドマツの産地間差異2019

    • Author(s)
      石塚航・今博計・来田和人
    • Journal Title

      日本森林学会誌

      Volume: 101 Pages: 82-87

    • NAID

      130007658154

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic control of altitudinal variation on early female reproduction in Abies sachalinensis revealed by a crossing experiment2017

    • Author(s)
      Hisamoto Y. & Goto S.
    • Journal Title

      Journal of Forest Research

      Volume: 22 Issue: 3 Pages: 195-198

    • DOI

      10.1080/13416979.2017.1304863

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic mapping of local adaptation along the altitudinal gradient in Abies sachalinensis2017

    • Author(s)
      Goto S, Kajiya-Kanegae H, Ishizuka W, Kitamura K, Ueno S, Hisamoto Y, Kudoh H, Yasugi M, Nagano AJ, Iwata H
    • Journal Title

      Tree Genetics & Genomes

      Volume: 13 Issue: 5 Pages: 104-104

    • DOI

      10.1007/s11295-017-1191-3

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 針葉樹における局所適応と遺伝的背景-トドマツの標高適応を例にして-2017

    • Author(s)
      後藤 晋
    • Journal Title

      生物の科学

      Volume: 72

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] 長期移植試験が語る北方針葉樹トドマツの局所適応,2016

    • Author(s)
      石塚 航
    • Journal Title

      森林科学

      Volume: 78 Pages: 30-33

    • NAID

      130006792911

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] 気候変動の時代における林木育種:今だからやれること、やるべきこと2021

    • Author(s)
      後藤 晋
    • Organizer
      第132回日本森林学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 被陰に対するトドマツ個葉の順化能力と産地間の遺伝的変異2020

    • Author(s)
      菅井徹人・石塚航・渡部敏裕
    • Organizer
      2020年度北海道植物学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] トドマツ苗木の個葉光応答に関する表現型可塑性の種内変異2020

    • Author(s)
      菅井徹人・石塚航・渡部俊裕
    • Organizer
      第67回日本生態学会(2020年3月, 名城大学, 愛知)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] トドマツ分離集団を用いたイオノーム のQTL解析2020

    • Author(s)
      後藤 晋・大森良弘・内山憲太郎・種子田春彦
    • Organizer
      第131回森林学会大会(2020年3月,名古屋大学,愛知)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] トドマツにおけるカロチノイドの役割:標高適 応との関連に着目して2020

    • Author(s)
      山崎 有・種子田春彦・後藤 晋
    • Organizer
      第131回森林学会大会(2020年3月,名古屋大学,愛知)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 温暖地域に移植した北方針葉樹 3 種の温暖化ストレ スに関わる RNA-seq 解析2020

    • Author(s)
      久本洋子・伊原徳子・種子田春彦・平尾聡秀・後藤 晋
    • Organizer
      第131回森林学会大会(2020年3月,名古屋大学,愛知)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] トドマツ葉緑体ゲノムの解読と種内変異の評価2019

    • Author(s)
      石塚航・北村系子・原登志彦・後藤晋
    • Organizer
      第7回森林遺伝育種学会(2019.11.8,東京大学)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 産地標高の異なるトドマツにおけるカロチノイドの季節的変化2019

    • Author(s)
      山崎 有・種子田春彦・後藤 晋
    • Organizer
      第7回森林遺伝育種学会(2019.11.8,東京大学)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 温暖地域に移植した北方針葉樹の環境応答-3年間の生残と成長-2019

    • Author(s)
      後藤 晋・種子田 春彦・久本 洋子・伊原 徳子・平尾 聡秀
    • Organizer
      第130回日本森林学会大会、2019.3,新潟大学
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] トドマツの高山環境への遺伝的適応:光合成活性とカロチノイドに着目して.2019

    • Author(s)
      山崎 有・舟山幸子・種子田春彦・後藤 晋
    • Organizer
      第130回日本森林学会大会、2019.3,新潟大学
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] トドマツの標高適応に関連する生理形質の連鎖解析2017

    • Author(s)
      後藤 晋, 石塚 航, 種子田 春彦, 河野 優, 鐘ケ江 弘美, 岩田 洋佳, 上野 真義, 内山 憲太郎, 久本 洋子, 津山 幾太郎, 北村 系子:.
    • Organizer
      日本森林学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Genetic basis of altitudinal adaptation in Abies sachalinensis2017

    • Author(s)
      Goto S
    • Organizer
      日本生態学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] トドマツの標高適応に関連する生理形質の連鎖解析2017

    • Author(s)
      後藤晋・石塚航・種子田春彦・河野優・鐘ヶ江弘美・上野真義・内山憲太郎・北村系子・久本洋子・津山幾太郎・岩田洋佳:
    • Organizer
      第128回森林学会(鹿児島大学)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Genetic basis of local adaptation along the altitudinal gradient in Abies sachalinensis2017

    • Author(s)
      Goto S
    • Organizer
      64th ESJ conference
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Evaluating the home-site advantage in Abies sachalinensis in Hokkaido based on the long-term provenance trials2016

    • Author(s)
      Ishizuka, W., Kon, H., Kita, K., Kuromaru M
    • Organizer
      Abies The 15th International Conference on Ecology and Silviculture of Fir, P-26, Sapporo, Japan.
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トドマツにおける開花およびストレス関連遺伝子発現の季節変動2016

    • Author(s)
      久本洋子・北村系子・上野真義・後藤晋
    • Organizer
      森林遺伝育種学会第5回大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] コラム3 温暖化とフェノロジー.57-59, 福田健二(編)「樹木医学入門」、2021年4月、、東京2021

    • Author(s)
      後藤 晋(2021)
    • Total Pages
      210
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254470598
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2022-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi