2017 Fiscal Year Research-status Report
古揚子江が中国大陸から中琉球への植物の主要進入経路であったことを検証する
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16K14798
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
國府方 吾郎 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (40300686)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 琉球列島 / 古揚子江 / 中国大陸 / 中琉球 / 回廊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沖縄島固有のヒメミヤマノボタン・八重山群島固有のヤエヤマノボタンは台湾・日本本土産種よりも中国固有のシナハシカンボクに最近縁であることが判明し、ネットワーク解析から中国→沖縄島→八重山群島の方向性が示唆された。この結果からこの系統群は古揚子江を伝って中琉球に進入し、南下して八重山群島に進入したことが示唆された。現在、ヒメミヤマノボタン・ヤエヤマノボタン・シナノボタンはBredia属として扱われているが、基準種ハシカンボクを含むBredia属種とは明らかに別系統であるため、その3種をTashiroea属とすることが妥当である見解を提唱した（投稿中）。
琉球列島のウツギ属オオシマウツギ（奄美群島固有）、オキナワヒメウツギ（沖縄島固有）、ヤエヤマウツギ（西表島固有）について、日本本土産、中国産、台湾産を含めて系統関係を調べた結果、オオシマウツギとオキナワヒメウツギは中国産に、ヤエヤマウツギは台湾産にそれぞれ近縁で、これらの２系統は琉球列島に独立して進入したこと、前者については古揚子江のような湿潤環境を伝って進入した可能性が示唆された。
奄美大島に産するヒロハタマミズキについては奄美大島固有Ilex poneanthaとする見解と中国との共通種I. macrocarpaとする見解があり、本研究の形態調査で後者が支持された。また、分子系統解析によって中国産I. macrocarpaと最近縁となることが示され、奄美大島と中国における隔離分布種であることが示唆された。
７月に中国で開催された第１７回国際植物科学会議において、シンポジウムPLANT PHYLOGEOGRAPHY IN EAST ASIA (T2-46)を主オルガナイザーとして企画し、本研究を学術発信し、関連する研究者と情報交換を行った。その後、広東省において本研究に係る野外調査と採集を行った。
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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
過去2年間で、中琉球と中国揚子江流域で単系統群にまとめられて隔離分布することが示された植物（種群を含む）について、コバノミヤマノボタン種群、オオシマウツギ・オキナワヒメウツギ種群、ヒロハタマミズキ、ヒメミヤマコナスビ種群を特定した。これらのうち、ヒロハタマミズキを除く全てが渓流沿いなど高湿度な環境に生育するため古揚子江を介して進入したと仮定しても矛盾はない。また、中国大陸→中琉球の延長として、中国大陸→中琉球→南琉球の進入ルートを提唱できる可能性が示唆された。今後、これら植物について中琉球産と中国大陸産の分岐年代推定を行い、現在の琉球列島に古揚子江が到達していた時期（200万－150万年前）との一致を検証する予定である。コバノミヤマノボタン・ヤエヤマノボタン・シナノボタンに関しては本研究に係る系統地理学成果に加え、より適切な属の帰属に関する成果も出すことができた。
平成29年度、中国（湖南省・広東省）と中琉球（奄美群島・沖縄群島）において、本研究に係る530件の標本、1,340個体のDNAサンプルを採集し、予想以上に効率よくサンプリングできた（2年間の合計標本933件、DNAサンプル2,850個体）。
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| Strategy for Future Research Activity |
最近縁性によって中琉球と中国で隔離分布が示された植物（種群を含む）において、ハプロタイプネットワーク解析、化石データによるキャリブレーションを用いたベイズ推定によって種間・集団間の分岐年代を算出し、その進入時期、地史的、気候的要因などを考察する。さらに、中琉球への進入とその後の分布変遷の詳細を明らかにするために、集団間の移住率のベイズ推定、過去の集団サイズ変動（Tajima’s DやFu's Fsの指標; Bayesian Skyline Plot解析等）、地理的分布拡大タイミング（ミスマッチ分布解析等）の推定を行う。
最終氷期の最寒冷・乾燥期の種の分布を推定し、中琉球と中国大陸で最近縁性が認められた種群・種にとって揚子江流域がその当時から現在まで安定した分布域であったことを検証する。中国大陸に最近縁な種・集団が認められた中琉球の植物にとって、九州・北琉球、台湾・南琉球がその当時から現在まで絶滅するような環境ではなかったことが示されれば、陸橋を伝った進入後、分布縮小によって中琉球に遺存的に残った可能性が低いことが支持される。
３年間のデータをもとに「古揚子江流域は湿潤環境に生育する植物の中国大陸から中琉球への主要な進入経路であった」という仮説に対する最終的な検証を行う。また、得られた研究成果を、順次、国内外の関連雑誌および学会などで誌上発表・口頭発表する。
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| Causes of Carryover |
平成29年度に奄美群島における調査を予定していたが、現地協力者の都合で余儀なく実施できなかった。その調査を平成30年度に実施する。
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| Remarks |
琉球列島の自生植物について、標本情報と文献情報をもとにその分布をデータベース化した。
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Research Products
(10 results)
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[Presentation] 絶滅危惧種エンビセンノウのロシアから北海道，朝鮮から本州の2 ルート進入と，日本集団保全上の留意点2017
Author(s)
2.田村紗彩, M.-H. Kwak, 國府方吾郎, C.-H. Park, B.-Y. Lee, 福田知子, P. E. Alexandrovna, E. Petrunenko, P. Krestov, S. Sutyrina, S. Bondarchuk, J.-S. Ma, H.-C. Zhou, 坪井勇人, 西川洋子, 島村崇志, 冨士田裕子, 中村剛
Organizer
日本植物学会第81回大会
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