2009 Fiscal Year Annual Research Report
核およびオルガネラDNA情報に基づくスギの系統地理学的研究
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21380102
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
近藤 禎二 Forestry and Forest Products Research Institute, 林木育種センター育種部, 部長 (20370827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 敦史 独立行政法人森林総合研究所, 林木育種センター育種部, 研究室長 (10360471)
宮本 尚子 独立行政法人森林総合研究所, 林木育種センター遺伝資源部, 主任研究員 (30370844)
平尾 知士 独立行政法人森林総合研究所, 森林バイオ研究センター, 研究員 (90457763)
津村 義彦 独立行政法人森林総合研究所, 森林遺伝研究領域, 研究室長 (20353774)
高田 克彦 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 教授 (50264099)
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| Keywords | スギ / SNP / DNAマーカー / GIS / 集団構造 / 環境区分 |
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| Research Abstract |
核及びオルガネラゲノムにおける種内変異を明らかにするため、核については、HRM(High Resolution Melting)法を用いてESTにおける構造変異を明らかにした。388のプライマーで解析を行ったところ、325多型を検出した。この結果から、HRM法はSNP探索に極めて有効であり、スギのようにゲノム解析があまり進んでいない生物種でも効率的にSNP探索が出来ることを示した。また、これまで林木育種事業において選抜されてきた精英樹約2,000を対象に既存のSSRマーカーを適用した結果、九州地域の精英樹は他地域とは構造的に異なる可能性が示唆された。
細胞内に存在する2つのオルガネラゲノムのうち、葉緑体ゲノムについてはすでに全塩基配列(約130,000bp)が決定されていたことから、このドラフトゲノムシーケンスに基づいて天然林から6個体(鰺ヶ沢・千頭・ハチロウ・ヤクスギ・タテヤマスギ・ヤナセスギ)の全塩基配列を決定した。その結果、33SNPを検出し、このうちcoding regionは5SNPであり、残りは全てnoncoding regionに認められた。葉緑体ゲノムの点突然変異率は5.0×10^<-5>であり、TS/TV ratioは0.67であった。一部のSNPは天然林集団に適用し、集団構造の有無を調べた結果、3つのメジャーなハプロタイプが地域に偏ることなく全国に分布しており、明確な集団構造は存在しないことが示唆された。
本研究では、さらにGISを利用してスギ生育地の環境について詳細な解析を行った。そのため、林木育種センターでこれまで整備してきた遺伝資源パスポートデータに基づいて全スギ精英樹3700クローンをGISソフトウェア上で地図情報化した。また、気温や降水量など複数の環境要因で全国を区分し、スギ生育の好適環境を割り出した。
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