化石のDNA解析による最終氷期以降の亜寒帯性針葉樹の時空分布変遷と種分化の解析

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09839004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 鈴木 三男 東北大学, 理学部, 教授 (80111483)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 潤 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80272011)
• Keywords: 化石 / DNA / 最終氷期 / 亜寒帯性針葉樹 / 種分化

Research Abstract

青森県十和田湖東方の新郷村の浅水川流域および後藤側流域の露頭から,約13000年前の八戸テフラに覆われた埋没林面からトウヒ属の球果及び枝,カラマツ属の球果の化石を採集した.また,青森県の津軽半島西岸,木造町の出来島海岸の露頭から約25000年前の埋没林からトウヒ属の球果化石を採集した.これらは現地で採集すると供に堆積物の塊をそれぞれ200kgほど研究室に持ち帰り,研究室内で化石を取り出して液体窒素に投入して冷凍保存した.これらの化石から全DNAを抽出し,下記と同じ領域の増幅を図って現生種と塩基配列を比較した.その結果,新郷村のトウヒ属の化石は現生のヤツガタケトウヒと完全に一致した.また,出来島海岸の化石のそれはアカエゾマツに一致した.同時に化石球果の形態をもとに同定した結果,新郷村のそれはヤツガタケトウヒに,一方出来島海岸のそれはアカエゾマツ及びヒメバラモミと認識された.このように化石の球果形態では異なった種に識別されるものがDNAでは同じであったことから,アカエゾマツの球果形態の変異について検討した結果を論文として発表した.
一方,化石との比較を行うため,現生日本産トウヒ属7種2変種について,全DNAを抽出し,PCR法により目的領域を増幅して,葉緑体DNA上のrbcL,matK,およびtrnT(UAA)〜trnL(UAA)5'exon(約450bp),trnL(UAA)3'exon〜trnF(GAA)(約400bp)の2つの遺伝子間領域とtrnL(UAA)intron(約500bp)の塩基配列を解読した.その結果,日本産の7種は互いにこれらの分子情報で区別できること,2つの変種はこれらの領域では母種と区別されないことが分かった8年3月の日本植物分類学会大会(富山)で発表した.

Research Products

• [Publications] S.Noshiro, K.Terada, S.Tsuji, M.Suzuki: "Larix-Picea forests of the Last Glacial Age on the eastern slope of Towada Volcano in northern Japan" Review of Palaeobotany and Palynology. 98. 207-222 (1997)
• [Publications] 小西彰一, 鈴木三男: "アカエゾマツの球果形態の変異" 植生史研究. 5. 67-76 (1997)