| Project/Area Number |
23K23653
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| Project/Area Number (Other) |
22H02388 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
伊東 明 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (40274344)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
名波 哲 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70326247)
上谷 浩一 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (80638792)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 熱帯雨林 / 浸透交雑 / 東南アジア / ボルネオ / 進化 / MIGseq / ddRADseq / SSR / 系統解析 / ボルネオ島 / 種間交雑 / 生物多様性 / 熱帯林保全 |
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| Outline of Research at the Start |
熱帯雨林の近縁樹種が、稀に種間で交雑して遺伝子を交換している一連の種群である『シンガメオン』かどうかを検証するため，ボルネオ熱帯雨林の近縁樹種を対象に①サラワク州に生育する種全体の系統関係と過去の交雑の推定、②同所的に見られる複数の個体群の個体間での最近の交雑の推定、③天然林と二次林での種間交雑頻度の比較を行い、種間交雑の可能性を残して複合種群全体を保全する新しい熱帯樹木保全方法を提案する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2024年度は、以下の内容を実施した。
１）サラワク州に生育する種全体の系統関係と過去の交雑の推定：サラワク森林局内の実験室において、6カ所の国立公園（Bako、Santubong、Pulong-Tau、Lambir、 Similajau、Niah）で 採取したDNA用の葉サンプル2,328個のDNAバーコードに用いられる4領域（rbcL、matK、trnH-psbA、ITS）の配列を次世代シーケンサーで決定して、163科563属の系統関係を推定した。
２）交雑解析方法の検討、及び、同所的に見られる複数の個体群の個体間での最近の交雑の推定：これまでに確立したリファレンス配列を用いた交雑解析手法を用いて、Ixora属（MIGseq配列データ）、Diospyros属（GRASDi配列データ）、Sizygium属（RAD配列データ）のデータを解析し直した結果、いずれの属においても、過去に種間交雑が起きていたことが推定された。また、Ixora属では、過去に起きた浸透交雑による遺伝子の交換が近縁種間のハビタトニッチの急速な進化に関わっている可能性があることが示唆された。
３）天然林と択伐林とフタバガキ科の交雑推定：2009年から2010年の結実時に天然林（Lambir）と択伐林（Bakam）の両方で採取したフタバガキ科6種（Dryobalnops属1種、Dipterocarpus属1種、Shorea属4種）の母樹と種子からDNAを抽出した。その結果、6種合計で、母樹127個体と種子2,767個からDNAが得られた。今後、SSR、MIGseq等を使って配列情報を取得することで、天然林と択伐林の交配・交雑の違いを解析できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでにサラワク州の６カ所の国立公園で採取した葉サンプルを日本に持ち出すことなく、現地、サラワク森林局の実験室の次世代シーケンサーで遺伝子解析を実施するとに成功した。その結果、サラワク州の様々な森林植物の系統関係を推定することがきた。昨年度までに確立したリファレンス配列を用いる系統・交雑解析の手法を使って、同所的同属種の多い樹種で過去に交雑が起きていた可能性を高い信頼度で推定できた。また、各樹種のニッチ解析と交雑解析結果を統合することで、過去の交雑がニッチ進化に与えた影響を推定することができることが示された。天然林と隣接する択伐林で過去に採取したサンプルからのDNA抽出が完了し、択伐によって種内、及び、種間の交配がどう変わったかを解析する基盤が整った。以上より、概ね予定通りに進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
1) サラワク州に生育する種全体の系統関係と過去の交雑の推定：引き続きサラワク州内の国立公園でのサンプル採取を進め、可能なかぎり多くの植物種を含む群集系統を完成させる。また、一部の分類群（フタバガキ科、カキノキ科、アカネ科）については、MIGseq法でDNA配列を取得し、交雑解析を実施する。
2) 同所的に見られる複数の個体群の個体間での最近の交雑の推定：フタバガキ科、Ixora属、Nepenthes属については、対象に応じてSSRマーカーとSNPsデータ（RADseq、 GRASDi、MIGseq法で取得）を用いて、過去と現在の交雑解析を完了する。これらの結果を統合し、ボルネオ熱帯雨林で種間交雑がどの程度普遍的であるか考察する。
3) 天然林と択伐林での最近の種間交雑頻度の比較：天然林（Lambir国立公園）と択伐林（Bakam試験地）の母樹と種子の交配・交雑解析を完成し、択伐林による個体群の分断化によってフタバガキ科の自殖や交雑が増えるかを検証する。
４）全ての結果を総合して、ボルネオ熱帯雨林における種間交雑の現状についてまとめ、種間交雑を考慮した保全の可能性について考察する。
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