ハイマツ・キタゴヨウ間の交雑帯の遺伝的構造―樹木の浸透性交雑現象のモデル系―

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640679
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 綿野 泰行 千葉大学, 理学部, 助教授 (70192820)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷 尚樹 独立行政法人・森林総合研究所, 森林遺伝研究領域, 技官
• Keywords: Pinus / introgressive hybridization / hybrid zone / chloroplast DNA / mitochondrial DNA / nuclear DNA / molecular hybrid index / microsatellite

Research Abstract

(1)ハイマツとキタゴヨウの交雑帯の遺伝的構造を解析する目的で、核の共優性遺伝マーカーをPCR-SSCP法により開発した。テーダマツのESTプライマーセットをスクリーニングした結果、ハイマツとキタゴヨウで種特異的な対立遺伝子を示す10個のマーカーを開発した。そのうち8個(PtIFG__0464,0893,1454,2615,8728,9008,9076,9098)を用いて、東吾妻山と谷川岳の2つの交雑帯の解析を行った。交雑帯の各個体の核ゲノム組成を定量化するため、雑種指数(解析した遺伝子のうちハイマツ由来の遺伝子の割合)を最尤法で推定した。東吾妻では、標高1800-1900の亜高山針葉樹林帯を境に、下部では平均0.073、上部では平均0.949と二極化していた。下部のミトコンドリアDNAは65.9%がハイマツ由来であり、核よりもミトコンドリアDNAの程度が大きいことが明確になった。谷川では、標高に応じてクライナルに雑種指数が変化し、典型的な交雑帯の様相を示した。この山では、頂上部へのキタゴヨウ葉緑体DNAの浸透が核より大きかった。
(2)アジア産ゴヨウマツ類において解析可能なマイクロサテライトマーカーの開発を行った。マイクロサテライトモチーフのオリゴヌクレオチドを付けた磁性ビーズによるマイクロサテライトの濃縮をこころみ、CTモチーフで3度、ATGモチーフで1度の濃縮を試みた。得られたライブラリーのうち300弱のシーケンスを読み、ユニークかつマイクロサテライトを含んだクローンを86個得た。CTモチーフではマイクロサテライトの濃縮率は70%ほどと高いが、ATGモチーフの濃縮については、更に改善が必要である。今後、プライマーの設計、多型の有無の確認を行う。

Research Products

• [Publications] 綿野 泰行: "種を越えた遺伝子の流れ:ハイマツ-キタゴヨウ間におけるオルガネラDNAの遺伝子浸透"種生物学研究. 第23号. 111-138 (2001)
• [Publications] 綿野 泰行: "SSCP分析法"種生物学研究. 第23号. 263-274 (2001)
• [Publications] Ishikawa, H., Watano, Y., Kano, K., Ito, M., Kurita, S.: "Development of primer sets for PCR amplification of the PgiC gene in ferns"Journal of Plant Research. 115. 65-70 (2002)