2014 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノム網羅的な発現遺伝子を指標にしたブナ林の環境影響評価
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26281030
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
齋藤 秀之 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (70312395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬々 潤 独立行政法人産業技術総合研究所, 創薬基盤研究部門, 主任研究員 (40361539)
小倉 淳 長浜バイオ大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (60465929)
山口 高志 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 環境科学研究セン, 研究員 (90462316)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ゲノミクス / ブナ / 環境影響評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 環境ゲノム学的な現地データインベントリの構築：重点研究サイトである北海道黒松内添別ブナ林1点と神奈川県丹沢山系2地点において気象環境の測定およびサンプル葉の採取を行った。さらに、富士山南山麓3地点と栃木県高原山1地点における気象観測ならびにサンプル葉の採取を行った。黒松内、丹沢、富士山ではDNAマイクロアレイ解析ならびにRNA-seq解析の両方のデータを取得した。高原山ブナ林ではRNA-seqデータを取得した。北海道狩場山、新潟県苗場山、福岡県英彦山、佐賀県背振山については観測・サンプリングの体制について協議した。
(2) 環境影響評価法：既存の評価基準の精緻化を図るために、高温・乾燥・酸化ストレスの指標性遺伝子群の精査を行い、主成分分析による各環境ストレス要因の影響を検討したところ、第1主成分が酸化、第2主成分が高温、第3主成分が乾燥の影響を指標する評価軸の精度を向上させることができた。
(3) ゲノム網羅的な発現遺伝子による環境影響評価：本年度のデータ解析にはDNAマイクロアレイ法のゲノム網羅的発現遺伝子発現量のデータを用いて環境影響評価の解析を行った。現地でパッシブサンプラー法で測定したオゾン濃度と環境指標性遺伝子に基づく主成分分析の第1主成分のスコア値の間に有意な相関が認められた（Pearson, P < 0.01）。このことから、第1主成分のスコア値は酸化ストレスの大きさを指標できることが検証できた。黒松内ブナの環境ストレス影響は小さく、富士山、丹沢山の順に酸化ストレス影響が大きく、成長の鈍化の原因になっていることが示された。
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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
4地点を対象に環境ゲノム学的な調査と試料採取を開始することができたことは初年度の目標を達成できた重要ポイントである。また環境影響の評価基準について既存の精度から向上させられたことも順調に研究が進展しているポイントである。
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| Strategy for Future Research Activity |
調査地に福岡県英彦山、佐賀県背振山、新潟県苗場山、北海道狩場山を加えて研究を進める。既存のDNAマイクロアレイによる評価基準をRNA-seqに移行させるため、RNA-seq解析を行い検討を行う。「環境」と「植物影響」の因果関係を解析するためのアルゴリズムを開発するため、光合成、活性酸素消去系、老化誘導に関わる遺伝子のシグナル伝達経路に注目して解析を行う。
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