草原性蝶類における遺伝的多様性の減少メカニズム：標本ＤＮＡを用いた複数種比較解析

• Project/Area Number: 17J00965
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Conservation of biological resources
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中濱 直之 東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 昆虫 / 絶滅危惧種 / 半自然草原 / 標本DNA / マイクロサテライト / MIG-seq / 遺伝的多様性 / 標本 / マイクロサテライト解析 / 草原面積 / 遺伝構造

Outline of Annual Research Achievements

今年度は引き続き日本各地の大学や博物館で昆虫標本サンプルの収集を実施した。訪問した研究機関は、三重県立総合博物館、神奈川県立生命の星地球博物館、東京農業大学であり、いずれも標本サンプルの提供を受けた。しかしながら、マイクロサテライト解析には1種1地点あたりおよそ20個体のサンプルが必要であり、特に普通種の標本においては十分なサンプル数を確保することができなかった。今後もマイクロサテライト解析による本研究の遂行に十分なサンプル数の収集の目途が立たなかったことから、より少数のサンプルでも可能なMIG-seq法の実施を検討した。本手法はゲノムを縮約して大量の(数百～数千座)一塩基多型(SNP)を解析する、2015年に開発された手法である。本手法は植物標本において30年ほど前のサンプルでは解析可能であることが示されていたものの、昆虫標本に対してどの程度有効であるかといった知見はこれまで不明であった。そこで、MIG-seq法における昆虫標本サンプルの有用性を評価した。
コマルハナバチ(膜翅目)、ナガサキアゲハ(鱗翅目)、ギンヤンマ(蜻蛉目)、ヨコヅナサシガメ (半翅目)の4種 (1980年代から2010年代までに採集された標本サンプル) についてMIG-seq法による解析を実施した。その結果、コマルハナバチとナガサキアゲハ、ギンヤンマについては1980年代以前は多くの標本で十分な数の一塩基多型を得ることができなかったものの、1990年代以降の標本からは十分な数の一塩基多型を得ることができた。一方で、ヨコヅナサシガメについて、解析が成功した標本は2010年代のごく一部に限られた。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] The diversity and evolution of pollination systems in large plant clades: Apocynaceae as a case study. (2019)
  • Author(s): Ollerton J et al. [75 authors in all]
  • Journal Title: Annals of Botany Volume: 123 Issue: 2 Pages: 311-325
  • DOI: 10.1093/aob/mcy127
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 京都大学芦生研究林で2008年から2016年まで採集された甲虫類 (2019)
  • Author(s): 中濱直之, 瀬口翔太, 藤本将徳, 有本久之, 伊藤建夫, 藤江隼平, 高柳敦.
  • Journal Title: 大阪市立自然史博物館研究報告 Volume: 73 Pages: 91-106
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 北海道更別村の防風林で絶滅危惧種ヤチカンバ集団を発見 (2019)
  • Author(s): 速水将人, 岩崎健太, 新田紀敏, 中濱直之.
  • Journal Title: The Journal of Japanese Botany Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of the mitochondrial DNA haplotype of an invasive Linepithema humile (Mayr, 1868) (Hymenoptera: Formicidae) population in Okayama Prefecture, Japan, for its effective eradication (2019)
  • Author(s): Nakahama N*, Maebara Y*, Seko Y,* Sawahata T and Hayasaka D. (Equal Contribution*)
  • Journal Title: Entomological News Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of microsatellite markers for the endangered orchid <i>Calanthe izu-insularis</i> (Orchidaceae) (2018)
  • Author(s): Nakahama N, Ito A, Kaneko S, Matsuki Y, Suyama Y, Hayano A, Murayama M, Isagi Y
  • Journal Title: Genes & Genetic Systems Volume: 93 Issue: 1 Pages: 31-35
  • DOI: 10.1266/ggs.17-00021
  • NAID: 130007404291
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • Year and Date: 2018-02-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Flexible pollination system in an unpalatable shrub Daphne miyabeana (Thymelaeaceae) (2018)
  • Author(s): Sakata, Y., Nakahama, N.
  • Journal Title: Plant Species Biology Volume: 33 Issue: 4 Pages: 239-247
  • DOI: 10.1111/1442-1984.12212
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mating pattern of a distylous primrose in a natural population: unilateral outcrossing and asymmetric selfing between sexual morphs (2018)
  • Author(s): Arima Kurumi、Kyogoku Daisuke、Nakahama Naoyuki、Suetsugu Kenji、Ohtani Masato、Ishii Chiyo、Terauchi Hiroshi、Terauchi Yumiko、Isagi Yuji
  • Journal Title: Evolutionary Ecology Volume: 33 Issue: 1 Pages: 55-69
  • DOI: 10.1007/s10682-018-9965-0
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 送粉系撹乱が小笠原固有植物シマザクラの繁殖成功と遺伝的多様性に与える影響 (2018)
  • Author(s): 津田優一、中濵直之、加藤英寿、井鷺裕司
  • Journal Title: 保全生態学研究 Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Historical changes in grassland area determined the demography of semi-natural grassland butterflies in Japan (2018)
  • Author(s): Nakahama Naoyuki、Uchida Kei、Ushimaru Atushi、Isagi Yuji
  • Journal Title: Heredity Volume: 印刷中 Issue: 2 Pages: 155-168
  • DOI: 10.1038/s41437-018-0057-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recent transitions in genetic diversity and structure in the endangered semi-natural grassland butterfly, Melitaea protomedia, in Japan (2018)
  • Author(s): Nakahama Naoyuki、Isagi Yuji
  • Journal Title: Insect Conservation and Diversity Volume: 印刷中 Issue: 4 Pages: 330-340
  • DOI: 10.1111/icad.12280
• [Presentation] ニュージーランドのキク科 Celmisia 属における MIG-seq を用いた系統解析 (2019)
  • Author(s): 牛久由夏, 石川直子, 中濱直之, 倉島治, 陶山佳久, 伊藤元己
  • Organizer: 日本植物分類学会第18回大会
• [Presentation] DNAに刻まれた絶滅危惧蝶類コヒョウモンモドキの歴史 (2019)
  • Author(s): 中濱直之
  • Organizer: 2018年度日本蝶類科学学会 記念講演会
  • Invited
• [Presentation] 生物標本の遺伝情報からひもとく生物多様性の歴史 (2019)
  • Author(s): 中濱直之
  • Organizer: 日本生態学会第66回大会
  • Invited
• [Presentation] 大規模防鹿柵による昆虫と植物の保全効果-長野県霧ヶ峰高原における事例- (2019)
  • Author(s): 中濱直之, 岩崎貴也, 内田圭, 小山明日香, 尾関雅章, 須賀丈
  • Organizer: 第130回日本森林学会大会
• [Presentation] ヤシャゲンゴロウ野外個体と飼育個体のマイクロサテライト解析による遺伝的多様性の比較 (2018)
  • Author(s): 加藤雅也, 中濱直之, 平井規央, 上田昇平, 井鷺裕司
  • Organizer: 昆虫DNA研究会第15回研究集会
• [Presentation] 日本各地におけるシルビアシジミの遺伝的多様性―特に伊丹空港周辺個体群に注目して― (2018)
  • Author(s): 佐藤大輔, 中濱直之, 伊津野彩子, 井鷺裕司, 矢後勝也, 上田昇平, 平井規央
  • Organizer: 昆虫DNA研究会第15回研究集会
  • Invited
• [Presentation] 標本の遺伝情報から読み解く草原性チョウ類の繁栄と衰退の歴史 (2018)
  • Author(s): 中濱直之
  • Organizer: 昆虫DNA研究会第15回研究集会
  • Invited
• [Presentation] 縄文時代から現在までの草原性チョウ類の歴史 (2018)
  • Author(s): 中濱直之
  • Organizer: 日本進化学会第20回大会
• [Presentation] From population dynamics to conservation: New approach for ecological studies using specimen DNA analysis (2018)
  • Author(s): Nakahama N.
  • Organizer: 第34回個体群生態学会大会
• [Presentation] ニュージーランドのキク科Celmisia属におけるMIG-seqを用いた系統解析 (2018)
  • Author(s): 牛久由夏, 石川直子, 中濱直之, 倉島治, 陶山佳久, 伊藤元己
  • Organizer: 第50回種生物学シンポジウム
• [Presentation] 半自然草原性絶滅危惧種の歴史と保全-標本の遺伝情報を用いた新たなアプローチ- (2018)
  • Author(s): 中濱直之
  • Organizer: 第50回種生物学シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 外来顕花植物が在来昆虫に与えるインパクトとは何か コメント (2018)
  • Author(s): 中濵直之
  • Organizer: 日本生態学会第65回大会
  • Invited
• [Presentation] 霧ヶ峰高原の大規模防鹿柵設置がもたらす草原性昆虫及び植物多様性への保全効果 (2018)
  • Author(s): 中濵直之、岩崎貴也、内田圭、小山明日香、尾関雅章、須賀丈
  • Organizer: 日本生態学会第65回大会
• [Presentation] Parental analysis of seeds from the wild population suggests overdominance rather than disassortative mating as the evolutionary maintenance mechanism of distyly in Primula kisoana (2018)
  • Author(s): Arima Kurumi、Kyogoku Daisuke、Nakahama Naoyuki、Suetsugu Kenji、Ohtani Masato、Ishii Chiyo、Terauchi Hiroshi、Terauchi Yumiko、Isagi Yuji
  • Organizer: 日本生態学会第65回大会
• [Presentation] 絶滅危惧蝶類における遺伝的多様性・構造の時間的変化を標本DNAから探る (2017)
  • Author(s): 中濵直之、井鷺裕司
  • Organizer: 第49回種生物学シンポジウム
• [Presentation] 草原性蝶類の栄枯盛衰-草原面積が規定するコヒョウモンモドキの集団動態- (2017)
  • Author(s): 中濵直之、内田圭、丑丸敦史、井鷺裕司
  • Organizer: 日本昆虫学会第77回大会
• [Presentation] シルビアシジミのマイクロサテライトマーカーの開発 (2017)
  • Author(s): 佐藤大輔、中濵直之、伊津野彩子、井鷺裕司、矢後勝也、上田昇平、平井規央
  • Organizer: 日本昆虫学会第77回大会
• [Presentation] 絶滅危惧IB類アゼオトギリの水田畦集団と河川敷集団の遺伝構造と環境応答性 (2017)
  • Author(s): 吉岡俊人、古田誉裕、岸駿佑、水口亜樹、赤井賢成、藤晋一、中濵直之、蓮浦義之、堀内洋二、古市貴之、石井正人、松島宏
  • Organizer: 日本雑草学会第56回大会
• [Remarks] Naoyuki Nakahama's website
  • URL: https://naoyukinkhm.wixsite.com/mysite