| 研究課題/領域番号 |
23K23653
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| 補助金の研究課題番号 |
22H02388 (2022-2023)
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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 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40010:森林科学関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 |
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研究代表者 |
伊東 明 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (40274344)
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| 研究分担者 |
名波 哲 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70326247)
上谷 浩一 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (80638792)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 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 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2025年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | 熱帯雨林 / 浸透交雑 / ボルネオ / 進化 / MIGseq / ddRADseq / SSR / 系統解析 / ボルネオ島 / 種間交雑 / 生物多様性 / 熱帯林保全 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
熱帯雨林の近縁樹種が、稀に種間で交雑して遺伝子を交換している一連の種群である『シンガメオン』かどうかを検証するため，ボルネオ熱帯雨林の近縁樹種を対象に①サラワク州に生育する種全体の系統関係と過去の交雑の推定、②同所的に見られる複数の個体群の個体間での最近の交雑の推定、③天然林と二次林での種間交雑頻度の比較を行い、種間交雑の可能性を残して複合種群全体を保全する新しい熱帯樹木保全方法を提案する。
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| 研究実績の概要 |
2023年度は、以下の内容を実施した。
(1) サラワク州に生育する種全体の系統関係と過去の交雑の推定：2022度年に採取したDNA用の葉サンプルを用いて、サラワク森林局内の実験室でDNA抽出から次世代シーケンサーによるh配列決定までを実施するプロトコールを確立した。系統解析には、DNAバーコードに用いられる4領域（rbcL、matK、trnH-psbA、ITS）の配列を多サンプルで同時に決定できる手法を用いた。また、新たにPulong Tau国立公園で柵葉標本とDNA用の葉標本を採取した。
(2) 交雑解析方法の検討：リファレンス配列を用いた新しい交雑解析手法をIxora属、Diospyros属、Sizygium属で試し、これまでの方法よりも信頼度の高い結果が得られる解析方法を確立した。今後の解析の基盤とすることができる。
(3) 同所的に見られる複数の個体群の個体間での最近の交雑の推定：Lambir国立公園で採取したIxora属の複数の個体について、これまでの解析に加えて、上記2)の方法とSSRを用いた解析を実施した。その結果、複数の手法を併用することが、現在と過去の交雑の両方の推定に有効であることが示された。また、過去の有効集団サイズの変動の推定も可能になった。
(4) 天然林と二次林での最近の種間交雑頻度の比較：二次林での新たなサンプルの採取許可が得られなくなっため、計画を一部変更し、過去に択伐林で採取したサンプルを用いて天然林の結果と比べる計画を作成した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまでより高標高のPulong Tau国立公園でもサンプル採取を実施し、これまでの採取済みサンプルを含めて、サラワク州の様々な地域と森林タイプの国立公園からサンプルを採取できた。また、現地、サラワク森林局での遺伝子解析実験の必要機器とプロトコールの整備が完了し、今後、国外にサンプルを持ち出すことなく、DNA抽出から次世代シーケンシングまでの作業を現地で実施できる基盤が整った。リファレンス配列を用いた系統・交雑解析の手法の有効性が確認でき、より信頼度の高いデータ解析（系統・交雑解析）ができるようになった。二次林での新たなサンプル採取はできなくなったが、過去のサンプルを用いる計画に変更したため、当初の目的はある程度達成可能である。以上より、概ね予定通りに進んでいると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
1) サラワク州に生育する種全体の系統関係と過去の交雑の推定：引き続きサラワク州内の国立公園でのサンプル採取を進める。また交雑解析の対象分類群についてもより多くの種のサンプルを収集する。本年度に確立した現地の実験基盤を活用してサラワク州全体のサンプルの遺伝子解析を効率的に進め、サラワク州の様々な森林の群集系統を推定する。また、一部の分類群（フタバガキ科、カキノキ科、アカネ科）については、リファレンス配列を用いる解析手法による詳細な交雑解析を実施する。
2) 同所的に見られる複数の個体群の個体間での最近の交雑の推定：フタバガキ科、Ixora属、Nepenthes属については、対象に応じてSSRマーカーとSNPsデータ（RADseq、 GRASDi、MIGseq法で取得）を併用するなどして、同一森林内の複数個体について交雑解析を行い、最近の交雑の有無を確かめる。
3) 天然林と二次林での最近の種間交雑頻度の比較：ランビル国立公園と周辺の択伐林で過去に採取したフタバガキ科の複数個体（種子、実生を含む）のDNAサンプルを用いて交雑解析を行い、天然林と択伐林の結果を比較する。
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