地球温暖化の生物間相互作用への影響－環境DNA解析で植物利用者の変化を解明する
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20K21855
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
牧 雅之 東北大学, 学術資源研究公開センター, 教授 (60263985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 伸二 人間環境大学, 人間環境学部, 准教授 (40228945)
森長 真一 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (80568262)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 生物間相互作用 / 在来種保全 |
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| Outline of Research at the Start |
近年憂慮されている地球温暖化は，野生生物の生存についても大きな影響を与えると考えられている．植物は動物と比較して移動能力に乏しいため，気温の上昇に即応して分布を移動させることが困難であるが，植物と共生関係にある多くの動物は，気温の上昇に対して，分布を迅速に北上させることが可能である．このミスマッチが生物間相互作用を破綻させ，植物集団の存続を危うくする可能性がある．この仮説を検証するために，近年発展の著しいメタゲノムバーコーディングの手法を応用した解析を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球温暖化は，野生生物の生存についても大きな影響を与えると考えられている．植物は動物と比較して移動能力に乏しいため，気温の上昇に即応して分布を移動させることが困難であるが，植物と共生関係にある多くの動物は，気温の上昇に対して，分布を迅速に北上させることが可能である．このミスマッチが生物間相互作用を破綻させ，植物集団の存続を危うくする可能性がある．本研究では，環境DNAと同様の手法を商物体そのものに適用して，植物とそれを利用する動物の遺伝的バーコーディングを行い，種判別法を確立する．それを利用して，これまでに知られている共生に加えて，どのような新たな共生が見られるのか，それは環境勾配の中でどのような傾向を示すのかを明らかにする．
さらに，植物と共生する動物が過去の気候変動に伴い，植物の分布変遷とどのように協調して，分布を変遷させてきたかを明らかにすることも重要な課題である．過去の気候変動に伴い，植物とその利用者が同調的に分布を変化させてきたのか，あるいは，動物は植物よりも移動能力が高いので，植物の分布に制限されることなく，分布を拡大させることが出来たのかという観点も，今後の温暖化における生物の共生関係を考察する際に重要な情報を与えると考えられる．
外部に対して閉鎖的であり，偶発的な汚染が起きにくいと考えられる，イヌビワの嚢果からDNAを抽出し，節足動物のミトコンドリアDNAを増幅するプライマーを探索し，実験条件を検討した．イヌビワを利用していることがすでに分かっている動物種のほか，これまでにイヌビワと共生することが知られてこなかった種のDNA配列と思われるものも検出されてきており，環境DNAと同様の手法が，ある程度の有効性を持っていることを明らかにした．また，過去の気候変動に伴う，植物と密接な関係を持つ昆虫の分布変遷は，植物の分布変遷に大きく制限されてきたことを明らかにした．
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Report
(4 results)
Research Products
(1 results)
