| 研究課題/領域番号 |
23K21209
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| 補助金の研究課題番号 |
21H02221 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39060:生物資源保全学関連
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| 研究機関 | 桜美林大学 |
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研究代表者 |
大脇 淳 桜美林大学, リベラルアーツ学群, 准教授 (40539516)
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| 研究分担者 |
東城 幸治 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (30377618)
中濱 直之 兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 講師 (50807592)
木下 豪太 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (60774578)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2024年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 草原性昆虫 / 系統地理 / 保全単位 / 遺伝解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
日本の草原性生物の多くは急速に減少しているため、再導入や補強を実施するための遺伝情報や草原性生物の歴史を解明して日本の生物相としての位置づけを解明する必要がある。本研究では、絶滅危惧種を含む複数の草原性チョウ類について日本を含む東アジアスケールで遺伝解析を行い、（1）現存個体に加えて標本DNAも利用して、遺伝的な保全単位の地理的範囲を解明して草原性チョウ類の補強や再導入に必要な知見を提供する。また、（2）日本の草原性チョウ類の起源と地質学的スケールでの存続様式を自然の作用と人の営為の影響を地域ごとに参照しながら解明することで、草原性生物の保全意義を科学的に提示し、その保全を推進する。
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| 研究実績の概要 |
アサマシジミについては日本国内および大陸集団も入れて遺伝解析を実施した。特に2023年度は各集団の分岐パターンなどを詳細に検討し、大陸や北海道、本州の各地の地域集団がどのような順序でいつ頃分岐したかが明らかになってきた。これらの成果はその分野の方々の関心を引きつつあり、分担者である木下は日本昆虫学会や日本蝶類科学学会から依頼されて招待講演を実施した。分担者の中濱は日本生態学会で草原性チョウ類の保全遺伝について招待講演を実施した。また、北海道でのサンプリングと同時に、アサマシジミの保全管理に関する野外調査も行い、秋の卵期、初夏の蛹期での草刈りはアサマシジミの保全に有効であることを示した。この成果は昆虫の保全に関する国際誌、Journal of Insect Conservationに掲載された。
サンプリングも順調に進んでいる。遺伝解析を実施しているアサマシジミに加え、2023年度までに日本国内でヒメシジミは33地点467個体、ミヤマシジミは11地点118個体、ギンイチモンジセセリは27地点243個体のサンプリングを済ませ、さらに前者2種はロシア沿海州または韓国のサンプルも得ている。したがって、これら3種は国内のほぼ分布域全域および近隣の大陸集団をカバーするサンプルを収集することができた。また、ヒメシジミについては400個体を超えるDNA抽出も終わっているため、速やかに遺伝解析に取り掛かることのできる状況となっている。2024年度以降にこれらの種の遺伝解析を行うことによって、草原性チョウ類を通じて日本の草原の歴史や成り立ち、保全単位をより詳細に解明できると期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2023年度はヒメシジミの遺伝解析まで終了させる予定だったが、代表者がまだ教育活動の準備に時間を割く必要があったことなどにより、DNAの抽出までしか終えることができなかった。しかし、代表者は2023年度で全ての教育活動を一通り経験したため、2024年度以降はより多くの時間を研究活動に使える状況となった。また、DNA抽出を終えたヒメシジミだけでなく、ミヤマシジミとギンイチモンジセセリも分布域を広くカバーするようサンプリングを完了しており、残りの2年間で遺伝解析を終える目途は十分に立っている。したがって、現状はやや遅れているが、残り2年間で後れを取り戻すことは可能である。
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| 今後の研究の推進方策 |
DNAの抽出を完了したヒメシジミとサンプル収集を終えたミヤマシジミについては2024年度にMIG-seqによる遺伝解析を行う。ヒメシジミはサハリンやロシア沿海州、ミヤマシジミは韓国とロシア沿海州のサンプルを得ているため、まずはこれら2種の日本と大陸の遺伝的な分化状況に着目して解析を行う。ヒメシジミのサンプルは国内の分布域を広くカバーし、地域によっては多くの個体数が得られたため、北海道と本州、本州内の東北、中部、中国地方など、元々の分布の空白地帯で隔てられた集団間の遺伝的分岐状況を解明すると同時に、集団ごとに集団動態を解析し、気候変動に対する過去数万年の集団サイズの変化を明らかにする。一方、日本では本州中部のみに分布するミヤマシジミについては地域集団の衰退と孤立が著しいため、ヒメシジミより狭い空間スケールでの地域集団の遺伝分化や各集団の遺伝的多様性に着目して解析を行う。ジャノメチョウとツバメシジミについては、今年度中に分布域のサンプリング空白地帯をできる限り埋めるため、東北や九州でサンプリングを実施する。ヒメシジミについては、2024年度に遺伝解析の結果について学会発表を行うことを目標にする。
2025年度は最終年度に当たるため、ほぼサンプリングが終了しているギンイチモンジセセリとジャノメチョウについて遺伝解析を実施する。韓国のギンイチモンジセセリについてはミトコンドリアの塩基配列が公表されている。ジャノメチョウについても韓国の共同研究者がサンプルを得ている。したがって、これら2種についても日本と韓国の集団を使って日本列島と大陸の分岐年代を推定する。また、他の種と同様、国内の集団間の分岐状況や保全単位、各集団の遺伝的多様性を評価する。また、2024年度以降は、遺伝解析を実施した種から論文執筆に着手し、プロジェクトの期間内に論文を出版する努力をする。
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