2018 Fiscal Year Annual Research Report
The origin and evolutionary history of the flora of Japanese Archipelago through on the phylogeographic analyses of grassland plants in the Northeast Asia
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17H03721
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
藤井 紀行 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (40305412)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
副島 顕子 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00244674)
岩崎 貴也 神奈川大学, 理学部, 助教 (10636179)
池田 啓 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (70580405)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 草原生植物 / 満鮮要素 / 分布変遷過程 / 最終氷期 / 葉緑体DNA / RAD-seq解析 / MIG-seq解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は本課題研究の二年目ということで、海外調査は韓国と中国の２カ国で行った。また国内における調査は、九州、中国や東北地方において行った。対象植物しては、これまで満鮮要素とされてきた植物の中からヒロハヤマヨモギ、ツチグリ、タムラソウ、ノカラマツ、オキナグサ、シロスミレ、キスミレなどを中心的に採集および解析を進めた。またその他にもツクシクガイソウ、オケラ、サイヨウシャジン、ヤツシロソウ、キキョウ、シオン、ミヤコアザミ、オカオグルマ、トモエソウ、ヒメユリ、シオガマギク、シラヤマギク、スズサイコなどの採集も行った。解析結果としては、葉緑体DNAのハプロタイプ解析をベースに、シロスミレ、キスミレに関してはRAD-seq, MIG-seq解析を行って解析を進めた。主要な結果として、タムラソウおよびシロスミレの結果を示す。まずタムラソウに関しては、今年度新たに解析を進めた種である。葉緑体DNAハプロタイプ解析を行った結果、９つのタイプが検出され、そのうちタイプAがコモンタイプであり、中国やロシア、韓国、日本国内においても広く分布していた。一方、日本国内の中国地方から長野県にかけての地域では、タイプBが優占しており、興味深い地理的な構造が明らかとなった。さらにハプロタイプ間のネットワーク解析を行った結果、タイプAを中心とした「一斉放散型」のネットワーク図が得られた。この結果は本種が最終氷期といった近年の急速な分布拡大をした歴史的シナリオを支持している。一方、シロスミレの解析においても９つのハプロタイプが検出され、ネットワーク解析を行った結果、２つのグループ（AーEタイプとFーIタイプ）が認識された。両グループの分布はかなりランダムであり重なっていた。このような結果が得られた要因に関して、今後MIG-seq解析を用いて再検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
サンプリング調査において、特に海外調査では、対象とする植物の分布情報がないとなかなか効率よく採集ができないため、思うように集団数が集まっていない種が多い。今回さまざまな分類群を対象としていることから専門家がそもそも現地にいないこと、草原生植物であるということから、現地の環境改変がかなり影響していること（昔はあっても大きな道路ができたりして環境が変わってしまうなど）から、まったく採集できない分類群が多いことなどから、特に中国では採集が難しかった。これらの点は予想されることではあったが、実際に調査に入ってみて、思った以上に土地の改変が進んでいて、まったく環境が変わっている場所が多かった。現在はとりあえず採集がある程度できた植物を中心に、解析を進めざるをえない状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述したように海外調査における困難さはあるが、現時点においてそのことを解消する有効な手段は見当たらない。したがって、調査方法についてはできるだけ現地に詳しいカウンターパートを見つけることぐらいが対策であるが、とりあえず現在得られているサンプルを有効に利用して、解析および論文化に向けて解析を進めている予定である。これまでしっかりと次世代せーケンサ-を使った解析を行った種は、キスミレとシロスミレなので、それ以外の種（ヒロハヤマヨモギ、ツチグリ、タムラソウ、ノカラマツ、オキナグサ）において、RAD-seq解析もしくはMIG-seq解析を進める予定である。葉緑体DNAの解析については、かなりデータがたまってきているが、各集団における個体数は十分には解析できていないので補足的な解析を進めていく予定である。これらの葉緑体DNAの解析結果と上述したRAD-seq解析もしくはMIG-seq解析の結果を合わせて、満鮮要素植物の分布変遷過程の推定について検討を進めていく。まとまった結果が得られた場合は、学会において発表し、論文化も進めていく予定である。現在論文化が進んでいるのは、オキナグサであるが現在投稿中である。今年度はキスミレやヒロハヤマヨモギなどについて論文化を進める予定である。
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