2020 Fiscal Year Research-status Report
森林の急激な環境変化が野生植物の生態的・進化的変化に与える影響
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19K06150
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
森長 真一 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (80568262)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平尾 聡秀 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (90598210)
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) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | シカ不嗜好性植物 / 集団ゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、日本では、シカの急激な増加に伴って森林生態系内の環境が大きく変化している。例えば、シカの食害を受ける植物は減少し、一方、シカの食害をほとんど受けないシカ不嗜好性植物はその個体数が大きく増加している。そこで本研究では、センリョウ科のシカ不嗜好性植物ヒトリシズカを対象に、野外調査と集団ゲノム解析に基づいて、急激な環境変化が野生植物の生態的および進化的な変化に与える影響について明らかにすることを目的とした。本年度は、前年度に引き続き複数のシーケンサーを用いたゲノム解析と、それに基づくアセンブリを行った。
前年度に次世代シーケンサーDNBSEQ（旧MGISEQ）を用いて150bpのペアエンドシーケンスを行っていたが、実際のデータ解析を進めるとリード数が十分ではないことが判明した。そこで新たにDNAを用意して、追加でのシーケンスを行った。またそれに伴って、ローグリードシーケンサーであるオックスフォードナノポア社のMinIONを用いた解析についても、追加でのシーケンスを行った。これらのシーケンスデータとすでにデータが得られていたトランスクリプトーム解析の結果を合わせて、ハイブリッドアセンブリの方法を検討した。複数のアセンブラを用いて様々な条件下での予備的な解析を行い、総長1.2Gbpのコンティグを得た。フローサイトメーターによるゲノムサイズの推定値より下回ってはいるものの、現在得られたリードデータに基づくコンティグとしては十分な精度と考えられた。また、このコンティグに対して、トランスクリプトーム解析によるショートリードをマッピングし、実際に転写されている領域（遺伝子領域）を推定した。
野外調査については、前年度に引き続いて定点調査と広域調査を実施する予定であったが、社会的状況（新型コロナウイルスおよび記録的大雨）によって残念ながら不可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの感染拡大防止のために野外調査自体が行えない状態が長期間に渡り続いた。また、2019年秋の記録的な大雨の影響で野外調査地へアクセスするための林道やそれに架かる橋が崩落し、2020年秋時点でも完全復旧には至らなかった。その結果、これまで野外調査によって採取できていた集団ゲノム解析用サンプルを入手できず、研究の遅れと計画変更の必要性が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
集団ゲノム解析用のリファレンスゲノム作成はほぼ完成に近い状態となっている。一方で、新型コロナウイルスおよび調査地へのアクセス不可の問題で、これまでの定点調査区における経年サンプリングが困難な状態となっており、定点調査区の変更を行う必要がある。また、これまでの定点調査を主軸に据えた研究計画から、広域調査を主軸に据えた研究計画に変更することで、十分なサンプリングが行えるようにする。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスおよび調査地へのアクセスの問題で当初計画していた野外調査を一切行うことができなかった。そのため、野外調査旅費や調査に必要な消耗品費として予定していた分が次年度使用額として発生した。次年度では、新型コロナウイルスの感染拡大の状況も考慮しつつ、また感染拡大防止策をとりつつ、これまでの定点調査から広域調査に主軸を変更することで野外調査を行う。それにより野外調査旅費や調査に必要な消耗品費、さらには新たに採取したサンプルのゲノム解析として研究費の使用を進めていく。
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