2011 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 独立行政法人森林総合研究所, 林木育種センター・育種部, 部長 (20370827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 敦史 独立行政法人森林総合研究所, 材木育種センター・育種部, 室長 (10360471)
宮本 尚子 独立行政法人森林総合研究所, 材木育種センター・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, 領域長 (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 | 環境適応遺伝子 / ウラスギ / オモテスギ / 葉緑体ゲノム / SNP / ハプロタイプネットワーク / 突然変異率 |
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| Research Abstract |
スギの地域環境適応的遺伝子のために中立性の検定を行ったところ、4つの候補遺伝子が検出された。それらはCCO539,CCO300,CCO924とCC1176であった。これらの遺伝子が真に非中立であるかどうかの検定を行うためにスギの天然分布から広く環境の異なるスギ20個体について4遺伝子の塩基配列データの解読を行った。得られたデータをもとに中立性の検定(Tajima'D検定、Fu&Li検定、Fay and Wu検定)を行った。その結果、CCO539とCCO924はTajima'D検定、Fu&Li検定ともに有意な結果となった。またオモテスギとウラスギの集団での遺伝的分化が有意かどうかの検定(Ks検定、Z検定、Snn検定)を行ったところ、CCO300とCCO539が有意となった。これらの遺伝子はウラスギとオモテスギとの分化に関連していることが示唆された。
スギ6個体を利用して葉緑体ゲノム全個体からSNPを探索したところ、33SNPが認められた。このうち、22SNPはアジガサワスギ由来のため、11SNPを利用して全国28集団551個体のハプロタイプを決定した結果、スギは少なくとも20ハプロタイプを保有することが明らかとなった。ハプロタイプネットワークを構築した結果、大きく二つのハプロタイプに区分され、それらをつなぐためには、複数のSNPの突然変異を仮定する必要性があった。葉緑体ゲノムの突然変異率は2.31×10^<-9>/site/yearと極めて低いこと、突然変異がさらに生じにくいcoding領域でもこれら二つのハプロタイプ特異的であることを考慮すれば、過去にスギは大きく二つの集団に分化しており、それは最終氷期以前のイベントであると考えられる。
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