2018 Fiscal Year Annual Research Report
A landscape community genomics approach for eco-evolutionary feecback in the field
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16H06179
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
内海 俊介 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (10642019)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生態ー進化フィードバック / 群集 / 遺伝的多様性 / SNP / 河畔林 / 生物多様性 / メタゲノム / 共生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
石狩川流域において、最上流部から河口までの15地点でヤナギルリハムシ（以下ハムシ）の迅速な進化動態を調べた。継続的にハムシのサンプリングを行い、摂食形質に関連する一塩基多型マーカーによるジェノタイピングと昨年開発したマイクロサテライトマーカーによるジェノタイピングを行った。その結果、形質関連マーカー頻度の各集団での時間変化のパタンは場所によって異なっており、大きく変動する集団から安定的に推移する集団までさまざまであった。自然選択の検出をするために、時間ポイントごとの集団内の多型頻度を用いてFst(p)を算出し、それをマイクロサテライト・マーカーを用いて算出したFst(n)と比較した。その結果、形質関連マーカー頻度が大きく変動する集団では、Fst(p)がFst(n)より高い値となり、選択によって頻度が変わる迅速な進化が生じていることが示唆された。さらに、この頻度変化に景観要素NDVIが関わることも分かった。
また、ケヤマハンノキ（以下ハンノキ）に共生する窒素固定細菌の遺伝的多様性について継続して調べた。ハンノキ根の根粒共生体・ハンノキ直下の根圏土壌中・広域での土壌中という多階層空間スケールにおける遺伝構造を明らかにするために行っていたメタゲノム解析の結果が出揃った。その結果、ハンノキ直下の根圏土壌中には非常に遺伝的に多様な共生細菌が存在するが、根粒共生体と広域土壌中では、遺伝的多様性はかなり低いことが分かった。したがって、ハンノキの根の付近の土壌でのみ、共生細菌の多様化が進む一方、ごくわずかなタイプのみが樹木との共生関係を結ぶことに成功する最適化が働いている実態が見えてきた。さらに、この最適化のパタンには環境要因のかかわりが示唆された。
以上から、野外の群集における生物間相互作用では、ダイナミックな進化的挙動があり、そこに景観要素が関わるという新規知見が得られた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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