2018 Fiscal Year Research-status Report
極東ロシアとの比較による，北海道指定希少植物の固有性，集団分化の検証と保全提言
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16K18596
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中村 剛 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (70532927)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 国際共同研究 / 絶滅危惧植物 / 生息域外保全 / 極東ロシア / 韓国 / 北海道 / MIG-seq法 / 保全提言 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ロシア・サハリン，韓国北部山岳地域，北海道・本州以南の各地で北海道指定希少野生道植物種と関連種の調査・採集を行った．
道指定種で礼文島に固有とされるレブンソウ（マメ科）と，外部形態から本種の最近縁種と考えられるロシア・サハリン州モネロン島の固有種トドシマゲンゲについて，現地調査・採集を行った．両種の重要な識別形質である染色体倍数性を調べた結果，トドシマゲンゲは従来言われていた4倍体ではなく，レブンソウと同じ2倍体であることが明らかになった．この結果は両種が同種である可能性を示唆する．この仮説をさらに検証するため，これら2種について，東北アジアの同属近縁種を網羅した分子系統解析と，MIG-seq法によるゲノムワイドSNPに基づく集団遺伝解析を行い，現在そのデータを解析中である．
道指定種のオニオトコヨモギ（キク科）は，北海道の積丹と松前，青森県の下北の3地域にのみ分布している．本種の保全上の問題として，近縁の普通種であるハマオトコヨモギと外部形態で区別が困難であることが挙げられる．本研究では，まず遺伝解析により2種を区別し，その結果を踏まえ識別形質と分布域の再検討を行った．その結果，葉緑遺伝マーカーにより両種は分子同定が可能なこと，走出枝の太さが通年利用可能な識別形質として有効であること，そして，積丹のオニオトコヨモギとされてきた集団は実はハマオトコヨモギの誤認であり，オニオトコヨモギの分布域は津軽海峡に面した地域に限られることが明らかになった．また，生息域外保全のための生株を環境省と協力して採集し，保護・増殖を行っている．
さらに，国際共同研究を相互扶助的なものとするため，ロシアの希少種シホテアリニツツジの分類学的再検討を行った．日露韓中の近縁種を網羅した遺伝解析の結果，本種はエゾムラサキツツジ-ゲンカイツツジ種複合体の一系統であることを明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究成果の社会発信：ロシア・ウラジオストク植物園と韓国国立樹木園から演者を招聘し，一般公開シンポジウム「北海道，韓国，極東ロシアの希少植物と保全のためのネットワーキング」を開催し（2019年3月），自身でも上記の研究成果について講演を行った．道指定種のウルップソウ類について東アジア生態学会（2018年4月）で，シホテアリニツツジを含むエゾムラサキツツジ類について日本植物学会（2018年9月）および日本植物分類学会（2018年3月，口頭発表賞を獲得）で発表を行った．道指定種ユウバリクモマグサについて，その系統的起源と分類学的取り扱いおよび保全上の示唆に関する論文を，また，道指定種のエンビセンノウ（ナデシコ科）について，植物園・地権者企業・行政が協力した植え戻し計画に関する論文と北大植物園における生態展示の実施に関する論文を，道指定種キリギシソウ（キンポウゲ科）についてその保全上の課題に関する論文を発表した．
国際協力の推進：サハリン植物園と締結した学術協定書に基づき，サハリン中部ワイダ山と海洋国定公園モネロン島で共同調査を行った．また，韓国北部国境域の非武装地帯（DMZ）に設置された韓国国立樹木園の分園・DMZ自生植物園と共同研究を開始し，軍事管制区域で北海道との関連種を調査した．DMZ自生植物園は将来，北朝鮮に海外研究者が調査に入れるようになる際の窓口機関である．本園と共同研究を進めることは，将来，北朝鮮への国際調査チームに日本が参画するための布石となる．上記の学会・論文発表は以下の海外機関との連名による：ウラジオストク植物園，シホテアリニ州自然生物圏保護区，カムチャッカ火山地震研究所（以上，ロシア），国立生物資源館（韓国），中国科学院上海辰山植物園，吉林省長白山保護処（中国）．
行政との連携：環境省・北海道庁と連携し，オニオトコヨモギとキリギシソウの生息域外保全を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
北海道の希少植物の分類再検討と固有性再評価を進める過程で，千島（とくに北方四島）や朝鮮半島中北部の山岳地帯（北朝鮮および韓国北部国境域）といった地理的・政治的なアクセス困難地域で調査・採集ができないために，北海道希少種の分類学的な混乱が完全には解消できない事例が多くあることが浮き彫りになった．希少種の正確な種の認識は，固有性の評価や，国境を越えた遺伝子流動の推定，種の遺伝的多様性の評価，それに基づく優先的に保全すべき種・集団の選定の前提である．韓国DMZ自生植物園との協力関係に基づき，朝鮮半島中北部の軍事管制下にある山岳地域に産する北海道関連種との比較研究を進める．千島列島については，日露政府間の科学技術共同プロジェクト（2018年～）で自然利用研究が推進される中，それを補完する希少種研究・保全の推進が望まれる．2019年8月に，北方四島ビザなし交流による国後島の調査を計画している．
生物多様性条約第10回締約国会議（COP10）で「各国の絶滅危惧植物種の75%を生息域外保全する」目標がうたわれ，環境省・日本植物園協会による『生物多様性保全の推進に関する基本協定書』などに基づきその実現が図られている．しかし，数値目標実現の困難もさることながら，単なる数字合わせのための採集・栽培に留まっている例も多い．日本植物園協会の加盟園を対象に，北海道の希少種を主対象として，各園の間で種内の遺伝的多型に配慮した保全株の増殖が行われているか，あるいは，複数園で同じクローンが増殖されるなど生息域外保全の実効性が損なわれていないかを明らかにするため，導入経緯の聞き取り調査や個体識別のゲノムワイド遺伝解析を行う．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は4,140円で，これは実験の効率的実施により予定していた消耗品の利用量が減ったためである．これは次年度の消耗品費として使用する計画である．
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[Journal Article] Molecular and cytological evidences denied the immediate-hybrid hypothesis for Saxifraga yuparensis (sect. Bronchiales, Saxifragaceae) endemic to Mt. Yubari in Hokkaido, northern Japan2018
Author(s)
Saya Tamura, Tomoko Fukuda, Elena A. Pimenova, Ecaterina A. Petrunenko, Pavel V. Krestov, Svetlana N. Bondarchuk, Olga A. Chernyagina, Yoshihisa Suyama, Yoshihiro Tsunamoto, Ayumu Matsuo, Hayato Tsuboi, Hideki Takahashi, Ken Sato, Yoko Nishikawa, Takashi Shimamura, Hiroko Fujita, Koh Nakamura
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Journal Title
Phytotaxa
Volume: 373
Pages: 53-70
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Two-way migration of Lychnis wilfordii caused by the circular landform of Japan-Korea-northeast China-Russian Far East region and its suggestion for conservation in northeast Asia2019
Author(s)
Saya Tamura, Myoung-Hai Kwak, Goro Kokubugata, Chan-ho Park, Byoung-Yoon Lee, Tomoko Fukuda, Ekaterina Petrunenko, Inna Koksheeva, Elena Pimenova, Pavel Krestov, Svetlana Bondarchuk, Jin-Shuang Ma, Hai-Cheng Zhou, Hayato Tsuboi, Yoko Nishikawa, Takashi Shimamura, Hiroko Fujita, Koh Nakamura
Organizer
日本植物分類学会第18回大会
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[Presentation] Serpentine mountain uplift in northern Japan triggered the divergence of a narrow endemic from a widespread (sub)arctic Asia-Alaska species complex of Lagotis (Plantaginaceae)2018
Author(s)
Atsushi Sugano, Tomoko Fukuda, Yoshinori Murai, Chernyagina Olga A, Suyama Yoshihisa, Yoshihiro Tsunamoto, Hayato Tsuboi, Hideki Takahashi, Yoko Nishikawa, Takashi Shimamura, Hiroko Fujita, Koh Nakamura
Organizer
The 8th EAFES International Congress
Int'l Joint Research
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