東南アジアの森林植物を対象とした種および遺伝子多様性の包括的解析

• 研究課題/領域番号: 16H02553
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 陶山 佳久 東北大学, 農学研究科, 准教授 (60282315)
• 研究分担者: 舘田 英典 九州大学, 理学研究院, 教授 (70216985) ; 矢原 徹一 九州大学, 理学研究院, 教授 (90158048)
• 研究協力者: 満行 知花 ; 松尾 歩 ; 田金 秀一郎 ; 遠山 弘法
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 40,300千円 (直接経費: 31,000千円、間接経費: 9,300千円); 2018年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円); 2017年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円); 2016年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
• キーワード: 熱帯林保全 / 新種 / 分子系統解析 / 種同定 / 次世代シーケンシング / 熱帯林 / 生物多様性 / ゲノムワイドDNA分析 / MIG-seq法 / 分子系統 / 集団遺伝 / ゲノムワイドSNP分析

研究成果の概要

東南アジアの熱帯林は、数多くの植物種が分布する生物多様性のホットスポットとして知られている。しかし、どのような種が何種分布するのかという情報すら正確に得られないまま、それらは各地で急速に失われつつあり、その科学的調査が急務である。そこで、東南アジア各地100箇所以上の熱帯林で集められた１万種以上の植物試料を対象として、新しいDNA分析技術によって生物の系統関係解析や種同定等を行った。その結果、形態による分類が困難な種についても系統関係や種を明らかにできたほか、各地で新種・新産地記載種を発見し、生物多様性の包括的把握に貢献した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

様々な生物種の間の系統関係や種を同定するための遺伝学的データを取得するために、研究代表者らが開発したDNA分析手法を改良するとともに、新たに複数の「DNAバーコーディング」領域を同時に簡便に解析する手法を開発した。これらの手法を組み合わせることにより、これまで解析が困難であった近縁種群等であっても、簡便で正確な解析が可能であることを示した。主な成果として、東南アジア各地の森林で数多くの新種・新産地記載種を発見したことで、破壊が進む各地の熱帯林の生物多様性を正確に評価することにつながり、このことが熱帯林保全の学術的根拠の一つとなることで、将来にわたる生態系サービスの享受に繋がることが期待される。

研究成果

• [国際共同研究] Dalat University(ベトナム)
• [国際共同研究] Laos National University(ラオス)
• [国際共同研究] Forest Administration(カンボジア)
• [国際共同研究] Forest Herbarium(タイ)
• [国際共同研究] Dalat University(ベトナム)
• [雑誌論文] 森林遺伝育種学的研究におけるMIG-seq 法の利用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 陶山佳久
  • 雑誌名: 森林遺伝育種 巻: 8 号: 2 ページ: 85-89
  • DOI: 10.32135/fgtb.8.2_85
  • NAID: 130007637943
  • ISSN: 2187-3453, 2187-350X
  • 年月日: 2019-04-25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inferring the demographic history of Japanese cedar, Cryptomeria japonica, using amplicon sequencing (2019)
  • 著者名/発表者名: Moriguchi Natsuki、Uchiyama Kentaro、Miyagi Ryutaro、Moritsuka Etsuko、Takahashi Aya、Tamura Koichiro、Tsumura Yoshihiko、Teshima Kosuke M.、Tachida Hidenori、Kusumi Junko
  • 雑誌名: Heredity 巻: - 号: 3 ページ: 371-383
  • DOI: 10.1038/s41437-019-0198-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two New Species of <i>Neolitsea </i>(Lauraceae), <i>N. kraduengensis </i>from Thailand and <i>N. vuquangensis </i>from Vietnam and an Analysis of their Phylogenetic Positions using ITS sequences (2018)
  • 著者名/発表者名: Mitsuyuki C, Tagane S, Ngyuen VN, Hoang TB, Suddee S, Ruangruea S, Toyama H, Mase K, Yang C, Naiki A and Yahara T
  • 雑誌名: Acta Phytotaxonomica et Geobotanica 巻: 69 号: 3 ページ: 161-173
  • DOI: 10.18942/apg.201810
  • NAID: 130007506112
  • ISSN: 1346-7565, 2189-7042
  • 年月日: 2018-10-31
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of cyclic changes in population size on neutral genetic diversity (2018)
  • 著者名/発表者名: Haruna Nakamura, Kosuke Teshima, Hidenori Tachida
  • 雑誌名: Ecology and Evolution 巻: 8 号: 18 ページ: 9362-9371
  • DOI: 10.1002/ece3.4436
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A new species and two new records of Quercus (Fagaceae) from northern Vietnam (2018)
  • 著者名/発表者名: Binh Hoang Thi、Ngoc Nguyen Van、Bon Trinh Ngoc、Tagane Shuichiro、Suyama Yoshihisa、Yahara Tetsukazu
  • 雑誌名: PhytoKeys 巻: 92 ページ: 1-15
  • DOI: 10.3897/phytokeys.92.21831
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lithocarpus vuquangensis (Fagaceae), a new species from Vu Quang National Park, Vietnam (2017)
  • 著者名/発表者名: Nguyen VN, Nguyen VH, Hoang TB, Tagane S, Toyama H, Thanh SH, Tran VH and Yahara T
  • 雑誌名: PhytoKeys 巻: 95 ページ: 15-25
  • DOI: 10.3897/phytokeys.95.21832
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A taxonomic study of Quercus langbianensis complex based on morphology and DNA barcodes of classic and next generation sequences (2017)
  • 著者名/発表者名: Hoang TB, Nguyen VN, Tagane S, Toyama H, Mase K, Mitsuyuki C, Strijk JS, Suyama Y and Yahara T
  • 雑誌名: PhytoKeys 巻: 95 ページ: 37-70
  • DOI: 10.3897/phytokeys.95.21126
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ベトナムのランビアン山における樹木の種構成と開花・結実フェノロジー (2019)
  • 著者名/発表者名: 永濱藍・田金秀一郎・Zhang Meng・土屋考人・陶山佳久・松尾歩・廣田峻・森塚絵津子・Nguyen Van Ngoc・Hoang Thi Binh・永益英敏・内貴章世・遠山弘法・矢原徹一
  • 学会等名: 日本植物分類学会第18回大会
• [学会発表] MIG-seqとマルチDNAバーコーディングによるNGSベースの種・品種識別 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松尾歩, 廣田峻, 綱本良啓, 満行知花, 岡野邦宏, 陶山佳久
  • 学会等名: 第66回日本生態学会大会
• [学会発表] 東南アジアの植物多様性評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田金秀一郎, 満行知花, 陶山佳久, 矢原徹一
  • 学会等名: 第66回日本生態学会大会
• [学会発表] MIG-seq法を用いた絶滅危惧植物の保全遺伝学的解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 陶山佳久
  • 学会等名: 第66回日本生態学会大会
• [学会発表] MIG-seq法：次世代シーケンサーを用いた手軽なゲノムワイド塩基配列分析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 陶山佳久
  • 学会等名: 日本農芸化学会2019年度東京大会
  • 招待講演
• [学会発表] MIG-seq and multiplexed DNA barcoding: an efficient combination for molecular phylogenetic analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Suyama, Ayumi Matsuo, Shun Hirota, Chika Mitsuyuki, Tetsukazu Yahara
  • 学会等名: 7th International Legumue Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Legume diversity assessment as an example of plant diversity assessment (2018)
  • 著者名/発表者名: Tetsukazu Yahara
  • 学会等名: 7th International Legumue Conference
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] MIG-seq and multiplexed DNA barcoding: efficient tool for phylogeography and conservation genetics (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Suyama, Ayumi Matsuo, Shun Hirota
  • 学会等名: The 2nd International Academic Conference on the Formation Mechanism of Plant Diversity and Conservation of Endangered Plants in East Asia
  • 国際学会
• [学会発表] 次世代シーケンサーを用いた手軽な分子系統・集団遺伝解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 陶山佳久
  • 学会等名: 日本生態学会東北地区会第63回弘前大会
  • 招待講演
• [学会発表] MIG-seq法：次世代シーケンサーを用いた手軽なゲノムワイド塩基配列分析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 陶山佳久、松尾歩、廣田峻
  • 学会等名: 日本DNA多型学会第27回学術集会
• [学会発表] MIG-seqとマルチプレックスDNAバーコーディングによる分子系統・集団遺伝解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 陶山佳久
  • 学会等名: 第50回種生物学シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Advanced approaches to the study of genetic and phylogenetic diversity in tropical forests (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Suyama
  • 学会等名: Workshop on the ecological research of plant diversity and forest ecosystem in Bidoup - Nui Ba National Park and surrounding areas
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Introduction to plant diversity of Bi Doup - Nui Ba NP and surrounding areas (2018)
  • 著者名/発表者名: Tetsukazu Yahara
  • 学会等名: Workshop on the ecological research of plant diversity and forest ecosystem in Bidoup - Nui Ba National Park and surrounding areas
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 改良MIG-seq法の概要 (2018)
  • 著者名/発表者名: 陶山佳久，綱本良啓，満行知花
  • 学会等名: 第65回日本生態学会大会
• [学会発表] 東南アジア熱帯林構成種における多数の新種発見に活かされるMIG-seq (2018)
  • 著者名/発表者名: 満行知花，田金秀一郎，遠山弘法，間瀬慶子，矢原徹一，松尾歩，陶山佳久
  • 学会等名: 第65回日本生態学会大会
• [学会発表] MIG-seq：NGSを用いた迅速で簡単な多型解析法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 綱本良啓，満行知花，陶山佳久
  • 学会等名: 第65回日本生態学会大会
• [学会発表] MIG-seq法による熱帯林樹木の保全遺伝学的研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 満行知花、綱本良啓、陶山佳久
  • 学会等名: 第128回日本森林学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学農学部（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] MIG-seq 法を用いたクスノキ科シロダモ属の系統関係解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 満行知花、田金秀一郎、矢原徹一、陶山佳久
  • 学会等名: 第64回日本生態学会大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] MIG-seq: efficient PCR-based method for genome-wide sequencing (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Suyama, Chika Mitsuyuki, Yoshihiro Tsunamoto
  • 学会等名: Evolution 2017
  • 国際学会
• [学会発表] MIG-seq: efficient PCR-based method for genome-wide sequencing using NGS (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Suyama, Gustavo M Mori, Chika Mitsuyuki, Yoshihiro Tsunamoto
  • 学会等名: XIX International Botanical Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Diversity of tropical forests in South East Asia under the threat of rapid loss (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsukazu Yahara
  • 学会等名: XIX International Botanical Congress
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] MIG-seq: an efficient PCR-based method for genome-wide genotyping (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Suyama
  • 学会等名: IUFRO 2017 Genetics & Genomics of Fagaceae
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A taxonomic study of Quercus langbianensis complex based on morphology, and DNA barcodes of classic and next generation sequences (2017)
  • 著者名/発表者名: Hoang Thi Binh, Nguyen Van Ngoc, Shuichiro Tagane, Hironori Toyama, Keiko Mase, Chika Mitsuyuki, Joeri S. Strijk, Yoshihisa Suyama, Tetsukazu Yahara
  • 学会等名: IUFRO 2017 Genetics & Genomics of Fagaceae
  • 国際学会
• [学会発表] Genome-wide DNA barcoding: new concept of species identification tool using next-generation sequencing (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Suyama, Chika Mitsuyuki, Motomi Ito, Tetsukazu Yahara
  • 学会等名: 7th International Barcode of Life Conference
  • 国際学会
• [学会発表] MIG-seqライブラリ構築法の改良 (2016)
  • 著者名/発表者名: 満行知花、綱本良啓、陶山佳久
  • 学会等名: 第48回種生物学シンポジウム
  • 発表場所: キロロトリビュートポートフォリオホテル北海道（北海道余市郡赤井川村）
  • 年月日: 2016-12-05
• [図書] A Picture Guide for the Flora of Bidoup Nui Ba National Park I: Mt. Langbian (2019)
  • 著者名/発表者名: Ai Nagahama, Shuichiro Tagane, Nguyen Van Ngoc, Binh Hoang Thi, Truong Quang Cuong, Hironori Toyama, Hidetoshi Nagamasu, Kojin Tsuchiya, Zhang Meng, Thu Nguyen Thi Anh, Nguyen Cuong Thinh, Yoshihisa Suyama, Ayumi Matsuo, Shun Hirota, Etsuko Moritsuka, Akiyo Naiki, Le Van Son, Pham Huu Nhan, Tetsukazu Yahara
  • 総ページ数: 134
  • 出版者: Center for Asian Conservation Ecology, Kyushu University