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2014 Fiscal Year Annual Research Report

時空間的気候変異のもとでの植物の分布拡大における温度適応の役割の解明

Research Project

Project/Area Number 25291095
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

彦坂 幸毅  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (10272006)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森長 真一  日本大学, 生物資源科学部, 助教 (80568262)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords進化 / 侵入 / 温度応答 / 温度馴化 / 耐凍性
Outline of Annual Research Achievements

昨年度は現地採取したミチタネツケバナ及びタネツケバナ個体からDNAを抽出するべく個体を採集したが、個体がもつ遺伝子が断片化していることが明らかとなったため、今年度改めて種子を採集した。個体別に種子を採集することにより、個体間の遺伝的多様性を解析可能とした。
採集種子を発芽させ、育成した個体からDNAを抽出しようとしたが、シロイヌナズナなどで用いられている手法ではDNAを抽出することができないことが明らかとなり、新規に抽出法を開発した。一部の個体について遺伝子解析を行い、現在解析中である。
新たに採集した種子から育成した個体を育成し、葉の凍結温度を測定した。今年度は新たに低温馴化前後の凍結温度を測定し、両種において低温馴化による凍結温度の変化に種内変異があることを明らかにした。
新たに耐凍性を測定する実験系を開発した。この実験系では、植物の葉断片を低温にさらし、その後融解させたあとのクロロフィル蛍光測定と電解質の湧出量を測定することができる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

遺伝子解析、耐凍性の評価など順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

遺伝子解析を進め、それぞれの種内の集団の系統樹を描き、各集団が成立した過程を明らかにする。
耐凍性を評価し、低温耐性の種内分化のプロセスを明らかにする。
耐凍性を評価する実験系を改良し、耐高温性を評価する。
以上の結果から、温度適応が種内で分化する過程を明らかにする。

Causes of Carryover

遺伝子解析を外注したが、一部時間的に間に合わず、次年度に繰り越すこととした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

遺伝子解析の外注に用いる。

  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 6 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Global dependence of field-observed leaf area index on climate in woody species: Systematic review2014

    • Author(s)
      Iio A, Hikosaka K, Anten NPR, Nakagawa Y, Ito A
    • Journal Title

      Global Ecology and Biogeography

      Volume: 23 Pages: 274-285

    • DOI

      10.1111/geb.12133

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Vulnerability of moorland plant communities to environmental change: consequences of realistic species loss on functional diversity2014

    • Author(s)
      Sasaki T, Katabuchi M, Kamiyama C, Shimazaki M, Nakashizuka T, Hikosaka K
    • Journal Title

      Journal of Applied Ecology

      Volume: 51 Pages: 299-308

    • DOI

      10.1111/1365-2664.12192

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Optimal nitrogen distribution within a leaf canopy under direct and diffuse light2014

    • Author(s)
      Hikosaka K
    • Journal Title

      Plant, Cell and Environment

      Volume: 37 Pages: 2077-2085

    • DOI

      10.1111/pce.12291

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Is UV-induced DNA damage greater at higher elevation?2014

    • Author(s)
      Wang Q-W, Hidema J, Hikosaka K
    • Journal Title

      American Journal of Botany

      Volume: 101 Pages: 796-802

    • DOI

      10.3732/ajb.1400010

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Leaf-trait responses to environmental gradients in moorland communities: plasticity, species replacement and functional group replacement2014

    • Author(s)
      Kamiyama C, Katabuchi M, Sasaki T, Shimazaki M, Nakashizuka T, Hikosaka K
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 29 Pages: 607-617

    • DOI

      10.1007/s11284-014-1148-z

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Seasonal change in light partitioning among coexisting species of different functional groups along elevation gradient in subalpine moorlands2014

    • Author(s)
      Kamiyama C, Oikawa S, Hikosaka K
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 204 Pages: 913-923

    • DOI

      10.1111/nph.12960

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ゲノムワイドSNPデータに基づくハクサンハタザオの系統地理解析2015

    • Author(s)
      久保田渉誠,岩崎貴也,三浦憲人,永野惇,花田耕介,彦坂幸毅,伊藤元己,森長真一
    • Organizer
      第62回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-22
  • [Presentation] 異なる CO2 濃度で育成したシロイヌナズナエコタイプの形質と生息地環境の関係2015

    • Author(s)
      尾崎洋史,彦坂幸毅
    • Organizer
      第62回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-22
  • [Presentation] The effects of UV-B radiation on growth and DNA damage in highland and lowland ecotypes of Arabidopsis2015

    • Author(s)
      Qing-Wei Wang, Nan Li, Soichiro Nagano, Hiroshi Ozaki, Mika Teranishi, Shin-ichi Morinaga, Jun Hidema, Kouki Hikosaka
    • Organizer
      第62回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-22
  • [Presentation] 近縁な在来種と侵入種における低温耐性の集団間分化2014

    • Author(s)
      上林真実*・小口理一・尾崎洋史・森長真一・彦坂幸毅
    • Organizer
      東北植物学会第4回山形大会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2014-12-13 – 2014-12-14
  • [Presentation] コナラ林冠葉における光合成の温度応答の緯度間比較とそ の生化学的要因の解明2014

    • Author(s)
      山口大輔,中路達郎,日浦勉,三島大,中村こずえ, 佐野淳之,彦坂幸毅
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] Solar UV-B damage, repair and protection in species with different functional groups in moorlands2014

    • Author(s)
      Qing-Wei Wang, Chiho Kamiyama, Mika Teranishi, Jun Hidema, Kouki Hikosaka
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] シロイヌナズナの高 CO2 応答性のジェノタイプ間差と発現の相関性を示す遺伝子の探索2014

    • Author(s)
      永野聡一郎,花田耕介,樋口美栄子,尾崎洋史, 小口理一,千葉元子,藤井伸治,彦坂幸毅,高橋秀幸
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14
  • [Presentation] 標本ゲノム解析から局所適応の時間的スケールを計る2014

    • Author(s)
      久保田渉誠,岩崎貴也,永野惇,花田耕介,彦坂幸毅,伊藤元己,森長真一
    • Organizer
      日本植物学会第78回大会
    • Place of Presentation
      明治大学
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-14

URL: 

Published: 2016-06-01  

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