An investigation for population maintenance mechanisms in Nemalionopsis shawii, an endangered freshwater red alga in Japan
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22K05691
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39060:Conservation of biological resources-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
栗原 暁 九州大学, 農学研究院, 助教 (00399817)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
羽生田 岳昭 北里大学, 海洋生命科学部, 講師 (40379334)
飯間 雅文 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 准教授 (80202836)
宮沢 良行 九州大学, キャンパス計画室, 学術推進専門員 (80467943)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 系統地理学的解析 / マイクロサテライト / 空間分布 / 広域スケール / 淡水紅藻 / オキチモズク / 絶滅危惧種 / 系統地理学 / 光環境 / 景観 / 保全 / 淡水藻 / 生態学 / 光環境測定 / 景観管理 / 遺伝的多様性 |
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| Outline of Research at the Start |
オキチモズクは、個体群の縮小・消失、遺伝的多様性の低下が危惧されている淡水大型紅藻で、早急な保全が必要である。本研究では次の2点に着目する。
①本種の生態を理解するうえで鍵となる生育地の光環境に対し、新たに開発する低価格デジタルデバイスを用いた多地点同時解析を通して、生育の長期・積算的な指標（生育密度、藻体長）と瞬間的な指標（光合成、光阻害、水温）、各種物理環境との相関を検証し、個体群の維持に支障をきたす恐れのある環境要因、および景観を特定する。
②マイクロサテライトを用いた遺伝的多様性解析により、本種の個体群間・内の遺伝的流動の有無、遺伝的多様性の程度を明らかにし、個体群の持続可能性を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝的多様性解析に用いる日本各地（主に九州）で解析試料が得られていない地域を中心に、鹿児島県、長崎県、福岡県でオキチモズクの分布調査を実施した。その結果、鹿児島県鹿屋市、長崎県雲仙市、福岡県朝倉市、福岡県飯塚市で新たな生育河川を見つけることができた。また、昨年度（2022年度）に引き続き、本邦産オキチモズクの日本国内における遺伝的多様性を明らかにすることを目的に、マイクロサテライトマーカーを用いた系統地理学的解析を行うためのマーカー開発を実施した。沖縄・鹿児島・熊本・福岡・長崎・岐阜・東京より得たサンプルを用いた予備解析の結果、集団内多型が見られる地域、見られない地域があること、また（継続中）。また、集団間の遺伝的分化係数（Fst）を算出した結果、一部の二集団間を除き、比較的多くの集団において集団間に有意な遺伝的分化が見られることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
（遺伝子多様性解析）2023年度は、前年度に選抜した46のプライマー対の実用性を試験するため、東京都立川市、鹿児島県大島郡大勝、沖縄県名護市、長崎県雲仙市で得られた各2個体からDNA抽出、PCR増幅を実施した。続いて、増幅が確認されたセットについてフラグメント解析を行い、最終的に10遺伝子座を選抜した。これらの10遺伝子を用いて、福岡県西区、熊本県熊本市、鹿児島県出水市、岐阜県瑞穂市で得られた個体を追加して、前述の10遺伝子座を用いたフラグメント解析を実施した。その結果、長崎県雲仙市の結果をもとに算出した重複率は0.012であった（0.01を下回ることが個体識別の信頼性の目安とされる）。集団内多型は、雲仙市、立川市、岐阜県のサンプルでみられたが、その他の4産地（大勝、福岡市、熊本市、出水市）においては集団内多型が認められなかった。集団間の遺伝的分化係数（Fst）を算出した結果、いくつかの集団間において有意な遺伝的分化が認められた（p < 0.05）。特に、沖縄県とそれ以外の集団との間には大きな遺伝的分化が見られることが明らかとなった。
（分布の広域調査）2023年度は、昨年度に実施できなかった鹿児島県大隅半島側（鹿屋市、曽於市、垂水市）の調査を中心に、長崎県（雲仙市、北松浦郡小値賀町）、福岡県（朝倉市、飯塚市）において分布調査を行った。その結果、鹿児島県鹿屋市で3か所、長崎県雲仙市で1か所（新産地）、福岡県朝倉市で3か所（1か所はおそらく新産地）、福岡県飯塚市で1か所（新産地）でオキチモズクの生育を確認した。一方、鹿児島県曽於市、鹿児島県垂水市の既知の産地では生育を確認することができず、また火山性地形からなる小値賀島（長崎県）でも生育確認はできなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
（系統地理的解析）重複率が0.01を下回った場合に個体識別の信頼性が担保されるとされていることから、開発済みの10セットに追加する遺伝子座が必要である。新たに20のプライマーセットを作成、PCR及びフラグメント解析を実施し、有効なセットを選別する。選抜したプライマーセットを利用し、これまでに入手した各地のサンプルからDNA抽出、フラグメント解析を実施し、集団間や集団内の遺伝的多様性の解析を行う。
（系統地理的解析）重複率が0.01を下回った場合に個体識別の信頼性が担保されるとされていることから、開発済みの10セットに追加する遺伝子座が必要である。新たに20のプライマーセットを作成、PCR及びフラグメント解析を実施し、有効なセットを選別する。選抜したプライマーセットを利用し、これまでに入手した各地のサンプルからDNA抽出、フラグメント解析を実施し、集団間や集団内の遺伝的多様性の解析を行う。
（広域スケールの空間分布）本種の国内分布は、沖縄、離島を含む九州、愛媛、岐阜、東京、埼玉であるが、分布の中心は以前九州であると考えらえる。このことから、九州をモデルにことから、これまでに九州において調査した九州各地の地点での本種の在不在と環境データを用いることで分布予測モデルを構築し、潜在的な分布地図を作成することを目指す。
（局所スケールの空間分布）河川内における局所分布を規定する環境要因を明らかにすることを目的に、特に光環境特性に着目した環境測定デバイスを自作し、福岡市西区の河川（幸川）をモデルに、生育に適した環境条件、景観について推定・検討を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
