有用樹木の利用・分散プロセスが、野外自然集団に及ぼす生態遺伝学的影響

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24710276
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 亀山 慶晃 東京農業大学, 地域環境科学部, 准教授 (10447047)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 有用樹木 / 遺伝的攪乱 / クスノキ / SSRマーカー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、有用樹木の利用が野外自然集団に及ぼす影響を分子生態学的視点から議論するために、クスノキを対象とした調査・解析を進めている。クスノキは古来から利用されている有用樹木であり、集団の遺伝構造に基づいた地域性の定義や、遺伝的攪乱が生じる時空間プロセスを解明する上で最適な材料である。初年度は、分布域の中心と考えられる中国南部、日本との歴史的繋がりが強い台湾、様々な地域集団が存在する日本、の計3カ国を対象に調査をおこない、GPSによる位置の記録、樹高及び幹周の測定、遺伝分析用の試料（葉）の採取を実施した。昨年度は、日本各地の巨樹・巨木及び地域集団を対象にサンプリングを進めるとともに、初年度に採取した試料を対象にマイクロサテライト遺伝分析をおこなった。さらに、日本におけるクスノキの自然更新の可否について検証するため、落葉広葉樹林の林床に環境条件が異なる複数の調査区を設置し、クスノキの種子を播種した。３年目となる本年度は、各地から採取した試料のマイクロサテライト遺伝分析を進めるとともに、得られた遺伝子型データに基づく主座標分析（PCoA）をおこなった。さらに、昨年度播種したクスノキの生存・枯死、成育状況などを継続調査し、林床の光環境、土壌含水率、地表面温度との関係を探っている。これらの調査・研究により、クスノキ集団の遺伝的組成と生態学的特性が明らかになりつつある。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

３年間で採取した試料は1000サンプルを越え、その多くについてDNA抽出とマイクロサテライト遺伝分析を完了した。得られたデータを用いて、集団遺伝学的な予備解析（PCoA）をおこなったところ、中国、台湾、日本のクスノキ集団は遺伝的に明らかに異なっていることが示された。今後、解析精度を高めるとともに、個体サイズや地理的データと合わせて分析することで、クスノキ集団の地域性や遺伝的攪乱の有無が明らかになると考えている。また、野外での播種実験も順調に推移しており、林床の環境条件（光環境、土壌含水率、地表面温度）を継続的に測定するとともに、種子の発芽・定着、成長の過程を継続的に調査している。これらの生態調査により、日本におけるクスノキの自然更新の可否が明らかになると考えている。

Strategy for Future Research Activity

試料の採取はほぼ完了したため、今後はマイクロサテライト遺伝分析と集団遺伝学的な解析を進め、最終的な取りまとめを実施する。集団遺伝学的な解析については、昨年度は予備解析しかおこなっていないため、より精度の高いSTRUCTURE分析を実施する。また、野外調査区における環境条件の測定と発芽したクスノキの追跡調査も継続的に実施する。これにより、クスノキの生活史特性を明らかにするとともに、地域集団の時間的・空間的な遺伝構造の形成と変遷について、系統地理学的側面、生態遺伝学的側面、社会学的側面から議論する。

Causes of Carryover

残金を無理に使用するよりも、次年度に繰り越す方が合理的と判断したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

調査及び実験消耗品の購入に充てる。