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ゲノム情報と標本に基づく草原性絶滅危惧蝶類の保全遺伝学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15J00908
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物資源保全学
研究機関京都大学

研究代表者

中濱 直之  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード遺伝的多様性 / コヒョウモンモドキ / 集団サイズ / 絶滅危惧蝶類 / 草原面積 / 標本 / マイクロサテライト解析 / 保全遺伝学 / 草原性絶滅危惧種 / ミトコンドリアDNA / マイクロサテライトマーカー / 標本DNA
研究実績の概要

本研究は、草原性絶滅危惧蝶類であるコヒョウモンモドキ(Melitaea ambigua)における長期的(過去1万年間)および短期的(過去数十年間)の個体群動態をゲノム情報及び標本DNAから復元し、さらに近年の個体群動態に与える環境要因の解明を目的としている。平成28年度は、昨年に収集した標本サンプルについてマイクロサテライトマーカーを用いた遺伝解析を引き続き実施し、日本国内のコヒョウモンモドキ12集団における1980年代以降の遺伝的多様性・構造の変遷を明らかにした。その結果、1980年代以降、多くの集団で遺伝的多様性が減少傾向にあった。さらに、各集団間の遺伝的分化についても明らかにした結果、1980年代では集団間の遺伝的分化が小さかった一方で、2010年代には集団間の遺伝的分化が増大したことがわかった。このように集団間で遺伝的分化が急速に増大した要因として、各集団間での移動個体の減少や、遺伝的多様性の減少に伴う浮動の影響が考えられた。
さらに、近年の個体群動態に与える環境要因として、草原面積及び気温の変化に注目した。各集団の航空写真から1940年代、1970年代、2010年代の草原面積について、地理情報システムから算出した。さらに、草原面積が本種の遺伝的多様性に与える影響について、統計解析から明らかにした。その結果、サンプル採集時からおよそ40年前の草原面積の減少が本種の遺伝的多様性に有意な負の影響を与えていることが解明された。また、気温の変化の遺伝的多様性に対する影響は見られなかった。
申請者の一連の研究から、過去1万年間の人為的攪乱の増大により伴う草原面積の増加により集団サイズを増加させたものの、過去数十年間の人間の生活様式の変化に伴う草原面積の減少により、コヒョウモンモドキは過去30年間で遺伝的多様性の急速な減少や遺伝的分化の増大を経験したと推察された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Time-lapse photography reveals the occurrence of unexpected bee-pollination in Calanthe izuinsularis, an endangered orchid endemic to the Izu archipelago2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Suetsugu, Naoyuki Nakahama, Azusa Ito, Yuji Isagi
    • 雑誌名

      Journal of Natural History

      巻: 51 号: 13-14 ページ: 783-792

    • DOI

      10.1080/00222933.2017.1293745

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Availability of short microsatellite markers from butterfly museum and private specimens2017

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Nakahama, Yuji Isagi
    • 雑誌名

      Entomological Science

      巻: 20 号: 1 ページ: 3-6

    • DOI

      10.1111/ens.12215

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of microsatellite markers for an endemic shrub, Leptopetalum grayi (Rubiaceae), on the Ogasawara Islands using Ion Torrent next-generation sequencing.2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuda Y, Nakahama N, Izuno A, Kyogoku D, Arima K, Kato H, Isagi Y
    • 雑誌名

      Conservation Genetics Resources

      巻: 8 号: 4 ページ: 587-594

    • DOI

      10.1007/s12686-016-0635-7

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of microsatellite markers for the semi-natural grassland herb Veronicastrum japonicum (Plantaginaceae).2016

    • 著者名/発表者名
      Nakahama N, Izuno A, Arima K and Isagi Y.
    • 雑誌名

      Applications in Plant Sciences

      巻: 4 号: 2

    • DOI

      10.3732/apps.1500096

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 博物館標本の種子は生きている!:発芽可能性と標本作製・管理方法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      志賀隆, 平澤優輝, 中濵直之, 長谷川匡弘
    • 学会等名
      日本生態学会第64回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 草原性絶滅危惧蝶類における近年の遺伝的多様性・構造の変遷-標本DNAの解析から明らかとなったこと-2017

    • 著者名/発表者名
      中濵直之, 内田圭, 丑丸敦史, 井鷺裕司
    • 学会等名
      日本生態学会第64回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 過採食による下層植生衰退下でシカは何を食べているのか?DNAバーコーディングで明らかとなった高木種への依存性2017

    • 著者名/発表者名
      古田智博, 中濵直之, 鈴木節子, 高柳敦, 井鷺裕司
    • 学会等名
      日本生態学会第64回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 夜叉が池に固有の絶滅危惧種ヤシャゲンゴロウは何者か?近縁種メススジゲンゴロウとの比較遺伝解析による検証2017

    • 著者名/発表者名
      加藤雅也, 中濵直之, 平井規央, 上田昇平, 井鷺裕司
    • 学会等名
      日本生態学会第64回大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The recent and past demographic history of endangered grassland butterfly Melitaea ambigua in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Nakahama N, Uchida K, Ushimaru A, Isagi Y
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会
    • 発表場所
      大阪府堺市
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The demography of an endangered grassland butterfly species, Melitaea ambigua has traced a historical change in semi-natural grassland area in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Nakahama, Kei Uchida, Atushi Ushimaru, Yuji Isagi
    • 学会等名
      XXV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Oland, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 標本DNAから明らかになった草原性絶滅危惧種コヒョウモンモドキの遺伝的多様性の変遷2015

    • 著者名/発表者名
      中浜直之, 内田圭, 丑丸敦史, 井鷺裕司
    • 学会等名
      日本昆虫学会第75回大会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 日本産直翅類標準図鑑2016

    • 著者名/発表者名
      加納康嗣・冨永修・市川顕彦・伊藤ふくお・内舩俊樹・中濵直之・西川勝・中峰空・旭和也・遠藤拓也・小松謙之・河合正人・村井貴史
    • 総ページ数
      384
    • 出版者
      (株)学研プラス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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