地球温暖化に伴う温帯・北方系樹種の生態遺伝育種に関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04304018
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 渡邊 定元 東京大学, 農学部(林), 教授 (30182918)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 門松 昌彦 北海道大学, 農学部, 助手 (60158847) ; 井出 雄二 東京大学, 農学部(林), 助教授 (90213024) ; 白石 進 九州大学, 農学部, 助教授 (70226314) ; 河野 昭一 京都大学, 理学部, 教授 (30019244) ; 佐々木 恵彦 東京大学, 農学部, 教授 (20196158)
• Keywords: 温暖化 / マツ科 / ブナ科 / カバノキ科 / 遺伝変異 / DNA

Research Abstract

本研究は、温帯・北方系樹種のうち森林帯の優占種であるマツ科、カバノキ科、ブナ科植物を対象に、気候変動上重要な樹種を対象に次の研究を行った。
マツ科トウヒ属を温暖化の影響を最も受ける種族と想定されたため、ハリモミ天然林を選び世代間の遺伝的変異の動態を把握するための林分調査を行い、林分が3つの異なるgenerationのハリモミ個体からなっていることを推定し、これら構成個体についてアイソザイムの変異からハーディワイベルグ平衡の成立を調べるため、分析を実施している。
北方地域での適応域の広いカラマツをはじめ、日本に普遍的に分布するアカマツ、クロマツについて、遺伝的変異を的確にとらえるためのDNA分子マーカーの探索を行った。葉緑体DNA上のrbcL遺伝子の制限断片長多型(RFLP)分析の結果、ニホンカラマツとグイマツ、アカマツとクロマツをそれぞれ明確に識別できる指標が明らかにした。この指標を用いて、これまで一部の専門家よりグイマツ系統かとの疑問が持たれていた馬ノ神岳(宮城県)のカラマツ属植物はカラマツであることをDNAレベルから確認した。また、アカマツとクロマツ個体群のなかには、交雑系統を数多く含んでいることを明らかにした。日本温帯の標徴種であるブナについて、分布南限(九州)から北限(北海道)までの生態遺伝的底徴、特に日長に対する変異を調査するとともに、九州から北海道まで10箇所に産地別の植え換え試験地を設定した。また、ブナ属5種、カバ属5種についてctab法を用いて全DNAの抽出を行い、制限酵素4bese cultureを用いて、rbcLとatpβの中間部位の制限酵素断片図を作成し、同部位のsequencingを進めた。また、ナラ類については、本州・北海道・中国黒龍江省産の稚樹の成長・フェロジー特性の個体変異を解析するとともに、ミズナラのアイソザイムによる遺伝変異を解析した。