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2018 年度 実施状況報告書

北限のブナはどこから来たのか?-新発見の最前線創始者集団の由来探索と遺伝子流動-

研究課題

研究課題/領域番号 17K07852
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

北村 系子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (00343814)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード遺伝的浮動
研究実績の概要

当初計画ではH30年度に最前線のブナ集団のマイクロサテライトおよびEST-SSR遺伝子座の分析を行う計画であり、これらについて、予定通り分析実験を行なった。北進最前線および既知の北限地帯に生育するブナの成熟期に達している25個体について、隣接する北限集団17集団との類縁関係を比較するために、MIG-seq法による次世代シーケンス解析を行った。その結果、2522座のSNPマーカーを得ることができた。このうち、欠損データ率20%でフィルタリングし、382座を得た。これらの遺伝子座を用いて主成分分析を行った結果、北進最前線の集団では第一軸で大きく分離し、他の北限の小集団が第二軸で大集団と分離した。同様に、個体ベースでの主成分分析でも北進最前線ブナ集団が大きく他の集団から離れる結果を得た。また、過去の集団サイズの増減を分析した結果、各集団で同一時期に集団サイズの減少が起きていることが示唆された。しかしながら、サイズの減少パターンは集団によって違いがあり、集団の歴史的な動態が反映されていると考えられる。また、北進最前線集団の集団サイズが小さいことも明らかになった。これらの結果は、分布北進最前線の小集団では隔離の影響による遺伝的浮動が大きいことを示している。マイクロサテライト92座を用いて集団の遺伝的多様性を分析した結果、最前線のブナ集団では遺伝的多様性の低下が著しいことが示唆された。最前線個体群で採取した種子については個体数が多かったため、本年度は抽出のみを行い、遺伝マーカー分析は次年度に行うこととした。

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

当初計画通りに研究は進捗している。種子のマーカー解析については個体数が多いため、実験の効率を鑑みて、次年度にまとめて分析をすることとした。

今後の研究の推進方策

本研究は現在まで計画通り進行している。今後も研究計画に沿って以下のとおり進める。 H31年度は引き続きマイクロサテライト分析を行い、核遺伝子SSR分析および次世代シーケンスのデータと合わせて各種解析を行い、遺伝子流動の実態と北進最前線のブナ集団の由来を明らかにする。以上の結果を総合して、学会発表および論文執筆を行う。

次年度使用額が生じた理由

ターゲットとする分布最前線個体群で採取した種子の数が多かったため、遺伝マーカーの分析は次年度にまとめて効率よく実験を行うこととした。そのため、分析用試薬購入のための物品費と実験補助の謝金を次年度に使用することとした。次年度は当初計画していたマイクロサテライト分析に加えて種子の分析を行う。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 北限以北の植栽ブナと最北限隔離小集団における遺伝子多様性とその特徴2018

    • 著者名/発表者名
      北村系子
    • 雑誌名

      北方林業

      巻: 794 ページ: 10,12

  • [雑誌論文] Synchronized expression of FLOWERING LOCUS T between branches underlies mass flowering in Fagus crenata2018

    • 著者名/発表者名
      佐竹暁子、川津一隆、千葉由佳子、北村系子、韓慶民
    • 雑誌名

      Population Ecology

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/pope.1010

    • 査読あり
  • [学会発表] ブナ天然分布北進最前線集団における由来推定の試み2019

    • 著者名/発表者名
      北村系子、津田吉晃、今井亮介、松尾歩、陶山佳久
    • 学会等名
      日本森林学会大会講演要旨集
  • [学会発表] Climate change impact on potential habitats of buna (Fagus crenata) and a current migration process in the northernmost population in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      田中信行、北村系子、松井哲哉
    • 学会等名
      The 61st Annual Symposium of the Internationa Association for Vegetation Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Gene diversity and population structure of Siebold's beech, Fagus crenata, at its northernmost distribution limit on the oceanic island2018

    • 著者名/発表者名
      北村系子、並川寛司、津田吉晃、小林誠、松井哲哉
    • 学会等名
      11th International Beech Symposium, IUFRO 1.01.07
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetic diversity at the northernmost edge of the distribution ragne of Siebold's beech,Fagus crenata2018

    • 著者名/発表者名
      北村系子
    • 学会等名
      11th International Beech Symposium, IUFRO 1.01.07
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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