2016 Fiscal Year Annual Research Report
気候変動の影響緩和を目指した北方針葉樹の環境適応ゲノミクス
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16H02554
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
後藤 晋 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (60323474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 系子 国立研究開発法人森林総合研究所, 北海道支所森林育成研究グループ, 主任研究員 (00343814)
内山 憲太郎 国立研究開発法人森林総合研究所, 樹木分子遺伝研究領域, 主任研究員 (40501937)
久本 洋子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (60586014)
津山 幾太郎 国立研究開発法人森林総合研究所, 北海道支所森林育成研究グループ, 主任研究員 (80725648)
石塚 航 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部林業試験場, 研究主任 (80739508)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 相互移植試験 / 生理形質 / 形態形質 / ddRAD / EST-SSR / 天然集団 / トランスクリプトーム / データベース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1）相互移植試験地のデータ整備と局所適応の実態解明：1980年植栽のトドマツ75精英樹産の相互移植試験について、個体ごとの成長・生残データ整備と産地と植栽地の気候データの整備を行った。その結果、ホームサイトアドバンテージが存在することが判明した。美唄、厚岸のデータについて、2016年9月のIUFROのモミ国際会議で発表した。
2）ゲノム基盤に基づく候補SNPの検出：分離集団について、生理形質、形態形質を詳細に取得し、QTL解析を行った。その結果、4つの形態および生理形質に関するQTLを検出した。そのうち、Yield2のQTLに最も近いSNPを含む塩基配列をトドマツの遺伝子データベース（TodoFirGene）にかけたところ、ATP合成に関連する4つの遺伝子と高い相同性を示すことが分かった。これらの結果について、2017年3月に開催された日本生態学会と日本森林学会で口頭発表した。
3）トドマツRAD-seqリファレンス作成：ddRADのリファレンスを作成するため、GCリッチな6ベースカッター×2で、リードの7割以上をマップできた。備品として導入したBluePippinによるサイズカットが有効であることが示された。平成29年度に分離集団を改めてSNPタイピングする予定である。これにより、従来よりもQTLの精度が向上することが期待できる。また、参照できる配列が長くなることから、遺伝子データベースでの検索結果も向上すると考えられる。
4）天然集団のサンプリング：北海道全域の遺伝子保存林25天然集団のDNAを用いて、用いるEST-SSRマーカーのスクリーニングを行った結果、11個のEST-SSRが集団遺伝解析に有効であることが示された。
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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
函館試験地の調査については、台風で壊滅的な被害があったために調査を実施できなかったが、ddRADの改良、生理・形態形質についてのQTL解析で成果が得られた。また、QTLが検出された光合成関連のYield2というパラメータに関連するRADのシーケンスをトドマツのトランスクリプトームデータベースがほぼ完成し、関連する遺伝子を見出す可能性が開かれた。また、トドマツの天然集団では、北海道全域をカバーする25集団のDNAを得ることができ、ベースとなる中立遺伝マーカーによる遺伝変異を得るきっかけができたため。また、親2個体のRNA-seqかからEST-SNPを得るための貴重な情報を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）植栽地予測モデルの構築：5つの相互移植試験地の過去データを整備し、産地ごとの植栽適地予測モデル構築のための基礎的データを得る。
２）適応的遺伝子探索：アソシエーション解析、QTL解析から適応的遺伝子を探索する。
３）相互移植試験地の調査：成長、材質、枝形質について、厚岸試験地で産地と植栽地の環境の違いがどのような形質に影響を及ぼすかを検討する。
４）トドマツの集団遺伝学的解析：EST-SSRマーカーを用いて、北海道全体の地域変異を解明する。
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