日本海側ブナ林構成樹種における地理的分布と遺伝的構造の歴史的関連性

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12660135
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 戸丸 信弘 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (50241774)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 津村 義彦 森林総合研究所, 森林遺伝研究領域, 主任研究官 ; 山本 進一 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (60191409)
• Keywords: ブナ林 / ミトコンドリアDNA / 系統地理 / 制限酵素断片長多型 / 遺伝的変異 / Ilex leucoclada

Research Abstract

日本海型ブナ林を特徴づける種として、ヒメモチ、エゾユズリハ、ヒメアオキなどの常緑性低木がある。これらの樹種が最終氷期とそれ以降にブナと同所的に分布を移動したならば、ブナと同様な系統地理学的な構造を保有するという仮説が立てられる。本研究ではこの仮説を検証する。そのために、(1)日本海側ブナ林の常緑性小低木を対象としてオルガネラDNAのハプロタイプを調べて、各樹種の遺伝的構造を把握し、(2)その構造をブナのものと比較することにより、日本海側ブナ林構成樹種の地理的分布と遺伝的構造との歴史的関連性について一般化を試みることにした。
平成13年度には、集団解析を行うための十分な多型を持つことがわかったヒメモチを対象として集団遺伝学的研究を行い、以下の知見等が得られた。
1)すでに葉組織を採取してある5集団(知内、白神山地、飯豊山地、白山、大山)に加え、7集団(黒松内低地、鳥海山、佐渡島、妙高山、比良山、氷ノ山、鯛ノ巣山)を選定してそれらから30個体程度の葉組織を採取した。
2)全DNAの抽出を行い、ミトコンドリアDNA(mtDNA)の制限断片長多型(RFLP)分析を行った。RFLP分析は3種類の制限酵素と4種類のミトコンドリア遺伝子をプローブを用いて行った。その結果、27種類のハプロタイプが検出された。遺伝子多様度分析を行ったところ集団内のハプロタイプ多様度は高く、集団分化は比較的低いことがわかた。また、集団内のハプロタイプ多様度は南西集団で高く、北西集団で低い傾向があることがわかった。この遺伝的変異の地理的パターンは過去の分布と分布拡大に関連があることが考えられた。