2021 Fiscal Year Annual Research Report
環境適応遺伝変異の空間モデリングによる主要高木種11種の将来気候下でのリスク評価
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21H02240
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
内山 憲太郎 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40501937)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津村 義彦 筑波大学, 生命環境系, 教授 (20353774)
戸丸 信弘 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50241774)
加藤 珠理 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90467217)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 気候変動 / 適応遺伝変異 / 空間モデリング / 適応度 / 将来予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究対象種としている高木性の森林樹種11種のうち、ヒノキ科２種（スギ、ヒノキ）、ブナ科３種（ブナ、ミズナラ、スダジイ）、バラ科サクラ属１種（タカネザクラ）の全国の天然林集団について、ゲノムワイドなDNA多型情報を取得した。それぞれの樹種の集団数は22～37の範囲である。
ミズナラでは、採取集団の分布が疎となっていた北関東の集団を加えるため、福島県において、新たに１集団を採取し、分析に供試した。また、サクラ属において、分布域が網羅されていない種について、追加のサンプリングを実施した。
DNA多型情報の取得では、各樹種から3000～20000座程度の一塩基多型が検出され、集団構造の評価に使用できることを確認した。
対象種のゲノムサイズは、250M～20Gと大きな幅があるが、ddRAD-seq法において制限酵素種の組み合わせを工夫することでいずれの種でも十分なデータを取得することができた。
サクラ属の対象種は、当初はヤマザクラを予定していたが、サンプリングの網羅性が高く、より温暖化の影響を受けやすいと予想されるタカネザクラを実験に加え、データを取得した。ヤマザクラ以下３種の解析は次年度以降に行う予定である。
また、すでにDNA多型情報を取得していたスギにおいては、それぞれの集団の過去と将来の環境情報をWorldClimより取得し、適応遺伝変異の検出ならびに将来気候下での適応度低下のリスク評価の試算を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、ヒノキ科２種、ブナ科３種、バラ科サクラ属１種（タカネザクラ）の全国の天然林集団について、ゲノムワイドな多型情報を取得した。サクラ属は当初の予定ではヤマザクラを予定していたが、サンプル採取が先行していたタカネザクラに変更した。ヤマザクラは次年度以降に実験を行う予定であり、種が入れ替わったが進捗に影響はない。また、それぞれの種の採取地の気候情報について、WorldClimより情報を取得し、先行してまずスギにおいて適応遺伝変異の検出ならびに将来気候変動下での適応度低下予測の試算を行っており、解析の点でも順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
おおむね順調に進捗しており、次年度以降は残りの樹種のゲノムワイドなDNA多型情報の取得を進める。また、サクラ属については、分布域を網羅するようにウワミズザクラを中心に追加サンプリングを行う。DNA多型情報の取得には、ddRAD-seq法を用いているが、それぞれの種のゲノムサイズに応じて酵素種を変えることで、適切なデータ量が取得できており、今後もこの方針で進める予定である。サクラについては、当初のヤマザクラ、カスミザクラ、ウワミズザクラに加え、より高所に分布し、温暖化の影響を強く受ける可能性のあるタカネザクラを対象種に加えた。サクラ属は１種増え４種となるが、実験系の見直しにより、現在の予算内で進められると判断した。
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Research Products
(2 results)
