ミズナラのフェノロジーに関与する遺伝子の適応的変異の探索

• 研究課題/領域番号: 19380089
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 林学・森林工学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 原田 光 愛媛大学, 農学部, 教授 (40150396)
• 研究分担者: 小池 孝良 北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (10270919)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円); 2009年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2008年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2007年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
• キーワード: ミズナラ / フェノロジー / フィトクローム / 環境適応 / 遺伝子マーカー / trnQ-trnS spacer / 系統地理 / 産地試験 / 沿海州 / フィトクローム遺伝子 / 発芽 / 開葉 / メチオニンシンターゼ遺伝子

研究概要

日本列島に広く分布するミズナラ(Quercus mongolica var. crispula)は北と南で異なる適応を受けてきたことが示唆されている。本研究ではフェノロジーに関連する遺伝子について適応的な変異を検出するためにフィトクローム遺伝子をクローニングし、集団遺伝学的解析を行うと共に、日本各地から採集した種子を北(札幌)と南(愛媛)で植栽しフェノロジーの違いを明らかにすることを試みた。その結果ミズナラでは3つのフィトクローム遺伝子が存在し、北での変異が南より大きいことを明らかにした。またフェノロジーに関しては初期死亡率と二次フラッシュ率に南北集団の差が見られた。

研究成果

• [雑誌論文] Patterns of nucleotide diversity at the methionine synthase locus in fragmented and continuous populations of a wind-pollinated tree (2009)
  • 著者名/発表者名: Quang, ND, Ikeda, S., Harada, K.
  • 雑誌名: Quercus mongolica var. crispula. Jour. Heredity 100(in press) ページ: 762-770
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of cleared larch canopy and nitrogen supply on gas exchange and leaf traits in deciduous broad-leafed tree seedlings. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kitaoka, S., Watanabe, Y., Koike, T.
  • 雑誌名: Tree Physiology 29 ページ: 1503-1511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Patterns of nucleotide diversity at the methionine synthase locus in fragmented and continuouspopulatons of a wind-pollinated tree, Quercus mongolica var. crispula (2009)
  • 著者名/発表者名: Quang ND, Ikeda S, Harada K
  • 雑誌名: Journal of Heredity 100 ページ: 762-770
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of cleared larch canopy and nitrogen supply on gas exchange and leaf traits in deciduous broad-leafed tree seedlings (2009)
  • 著者名/発表者名: Kitaoka S, Watanabe Y, Koike T
  • 雑誌名: Tree Physiology 29 ページ: 1503-1511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change in the CO_2 balance under a series of forestry activities in a coo 1-temperate mixed 2 forest with dense undergrowth (2009)
  • 著者名/発表者名: Takagi K, Koike T, et al.
  • 雑誌名: Global Change Biology 14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleotide variation in Quercus crispula Blume. (2008)
  • 著者名/発表者名: Quang, ND, Ikeda, S., Harada, K.
  • 雑誌名: Heredity 101 ページ: 166-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in petiole hydraulic structure and leaf water flow in birch and oak saplings in an enhanced CO2 environment. (2008)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., Morii, N., Ueda, T., Funada, R., Takagi, K., Hiura, T., Sasa, K. Koike, T.
  • 雑誌名: Tree Physiology 28 ページ: 287-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of elevated CO2 and nitrogen on wood structure related to water transport in seedlings of two deciduous broad-leaved tree species. (2008)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y, Tobita, H, Kitao, M, Maruyama, Y, Choi, D.S., Sasa, K, Funada, R., Koike, T.
  • 雑誌名: Trees-Structure and Function 22 ページ: 403-411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleotide variation in Quercus rispula Blume (2008)
  • 著者名/発表者名: N. D. Quang
  • 雑誌名: Heredity 101 ページ: 166-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in petiole hydraulic structure and leaf water flow in birch and oaksaplings in an enhanced CO_2 environment. (2008)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N.
  • 雑誌名: Tree Physiology 28 ページ: 287-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leaf morphological and functional adaptation of Siebold beech (Fagus crenata)seedlings grown at tow water regimes. (2008)103-105. (2008)
  • 著者名/発表者名: Koike, T.
  • 雑誌名: Proc. The 8th IUFRO International Beech Symposium ページ: 103-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] 落葉広葉樹個葉における被食防衛物質の局在と変動環境に対する応答 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡邊陽子
  • 雑誌名: 樹木医学研究 12 ページ: 137-138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in petiole hydraulic structure and leaf water flow in birch and oak saplings in an enhanced CO_2 environment (2008)
  • 著者名/発表者名: Eguchi, N., Morii, N., Ueda, T., Funada, R., Takagi, K., Hiura, T. and Sasa, K. and Koike, T.
  • 雑誌名: Tree Physiology 28 ページ: 287-295
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phylogeographic structure and late Quaternary population history of the Japanese oak Quercus mongolica var. (2007)
  • 著者名/発表者名: Okaura, T., Quang, N.D., Ubukata, M., Harada, K.
  • 雑誌名: crispula and related species revealed by chloroplast DNA variation. Genes Genetic Systems 82 ページ: 465-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitrogen dynamics in leaves of deciduous broad-leaved tree seedlings grown in a unmanaged larch plantation in northern Japan. (2007)
  • 著者名/発表者名: Koike, T., Kitaoka, S., Masyagina, O.V., Watanabe, Y., Ji, D.H., Maruyama, Y., Sasa, K.
  • 雑誌名: Eurasian Journal of Forest Research 10 ページ: 115-119
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methane emission from leaves of larch, birch and oak saplings grown under elevated CO2 in northern Japan -A preliminary study- (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitaoka, S., Sakata, T., Koike, T., Tobita, H., Uemura, A., Kitao, M., Maruyama, Y., Sasa, K., Utsugi, H.
  • 雑誌名: Journal of Agriculture Meteorology 63 ページ: 201-206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phylogeographic structure and late Quaternary population history of the Japanese oak Quercus mongolia var.crispula and related species revealed by chloroplast DNA variation (2007)
  • 著者名/発表者名: Okaura, T. Quang, N.D., Ubukata, M., Harada, K.
  • 雑誌名: Genes and Genetic Systems 82 ページ: 465-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methane emission from leaves of larch, birch and oak saplings grown under elevated CO_2 in northem Japan -A preliminary study (2007)
  • 著者名/発表者名: Kitaoka, S., Sakata, T., Koike, T., Tobita, H., Uemura, A., Kitao, M., Maruyama, Y., Sasa, K.and Utsugi, H.
  • 雑誌名: Journal of Agricultural Meteology 63 ページ: 201-206
  • 査読あり
• [学会発表] 四国におけるブナ集団の遺伝的多様性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 原田光・甲斐央浩
  • 学会等名: 生物系三学会中国四国支部会大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] 四国におけるブナ集団の遺伝的多様性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 甲斐央浩・原田光
  • 学会等名: 生物系三学会大会中国四国支部大会一般講演
  • 発表場所: 高知
• [学会発表] 開放系大気CO_2増加(FACE)施設で育成した冷温帯主要落葉樹萌芽の光および窒素利用特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北岡 哲
  • 学会等名: 日本森林学会北海道支部会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] 開放系大気CO_2増加(FACE)施設で育成した冷温帯主要落葉樹萌芽の光および窒素利用特性. 日本森林学会北海道支部論文集 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北岡 哲
  • 学会等名: 日本森林学会北海道支部会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] 愛媛県大野ヶ原におけるブナ林の遺伝的空間構造の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 甲斐 央浩・原田 光
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: 東京農工大学農学部
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] 開放系大気CO2増加(FACE)で生育した冷温帯落葉広葉樹の光合成特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北岡 哲ら、および 小池 孝良
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: 東京農工大学農学部
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] 変動環境に対するミズナラ稚樹の葉内被食防衛物質の局在の変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡辺 陽子、大塚 優佳、日向 潔美、笹 賀一郎、小池 孝良
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: 東京農工大学農学部
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 愛媛県大野ヶ原におけるブナ林の遺伝的空間構造の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 甲斐央浩・神岡新也・二宮生夫・原田光
  • 学会等名: 第119回日本森林学会年次大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ミズナラのメチオニンシンターゼ遺伝子に見る最近の適応進化の証拠 (2007)
  • 著者名/発表者名: グエンドククアン・池田 創作・原田 光
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: 九州大学理学部
  • 年月日: 2007-04-03
• [学会発表] 遺伝子から見た東アジアのナラ類の変遷と環境適応 (2007)
  • 著者名/発表者名: 原田光
  • 学会等名: 生物系三学会中国四国支部大会シンポジウム講演
  • 発表場所: 鳥取
• [図書] 北の森づくりQ&A (2009)
  • 著者名/発表者名: 小池孝良 編著
  • 総ページ数: 201
  • 出版者: 北方林業会
• [図書] 林木の集団遺伝学入門 (2008)
  • 著者名/発表者名: 原田 光
  • 総ページ数: 117
  • 出版者: (社)林木育種協会
• [図書] 林木の集団遺伝学入門
  • 著者名/発表者名: 原田光
  • 総ページ数: 117
  • 出版者: 林木育種協会
• [備考] 原田光(2009)四国のブナ林は生き残れるか?～遺伝子多様性の観点から～.愛媛大学農学部出張出前講座シリーズ第6回.愛媛の森林(3): 22-23.
• [備考]
  • URL: http://web.agr.ehime-u.ac.jp/~frb/frbtop.htm
• [備考]
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/fres/silv/index.php?%BF%B9%CE%D3%C0%B8%CD%FD%C0%B8%C2%D6#content_1_4