| 研究課題/領域番号 |
20K06099
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| 研究機関 | 東京農業大学 |
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研究代表者 |
亀山 慶晃 東京農業大学, 地域環境科学部, 教授 (10447047)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 水田生態系 / 外来生物 / 遺伝的攪乱 / 種間交雑 / 繁殖干渉 / 生物間相互作用 |
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| 研究実績の概要 |
水田やそれを取りまく生態系の植物については様々な視点から研究が行われているが、生態学的な知見は未だに不十分である。例えば近年、田面に生育する在来植物が全国的に減少し、近縁な外来植物に置き換わっている可能性が示唆されているが、その理由を資源やニッチを巡る種間競争という枠組みだけで説明することは難しい。本研究の目的は、畦畔をはじめとする周辺域への外来植物の侵入が田面に生育している在来植物への繁殖干渉を引き起こし、受粉から発芽、生育に至るあらゆる過程で繁殖成功度を低下させている可能性について、生態遺伝学的な視点から検証を進めることである。主たる調査対象種はキク科のタカサブロウ属植物（モトタカサブロウとアメリカタカサブロウ）とセンダングサ属植物（タウコギとアメリカセンダングサ）で、いずれについても（１）マイクロサテライト遺伝マーカー（SSRマーカー）の開発、（２）野外調査、（３）交配・栽培実験を実施する予定である。タカサブロウ属植物については（１）が完了しているため、本年度はセンダングサ属植物のSSRマーカー開発とタカサブロウ属植物における野外調査を中心に研究を進めた。まず、前者については次世代シーケンサー（NGS）を用いたタウコギのゲノム解析とSSR部位の特定、利用可能なプライマーペアの選定を完了した。後者については、関東地方の4都県13地点でDNA分析用の試料（葉）を採取し、定性的な形態区分とジェノタイピング、STRUCTURE解析を実施した。その結果、1．両種の間で交雑が生じていること、2．形態的区分と遺伝的組成には大きな差異があること、3．アメリカタカサブロウからモトタカサブロウへの一方向的な遺伝子浸透が生じている可能性があること、などが示された。これらの結果に基づき、引き続き研究を進めていく。
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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
センダングサ属植物については、当初の予定通りSSRマーカーの開発を完了し、今後の研究の土台を作ることができた。タカサブロウ属植物については、申請者が開発したSSRマーカーでジェノタイピングを実施することによって、これまで不明瞭だった種間雑種の存在を明確にしただけでなく、形態形質と遺伝的組成の間に差異があること、遺伝子浸透が一方向的に生じている可能性があることが示された。コロナ禍のため研究開始（野外調査と室内実験のいずれも）が半年近く遅れたことを考慮すると、十分以上の成果と考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
タカサブロウ属植物については想定していた以上の興味深い事実が明らかになってきたため、より定量的な形態測定とジェノタイピング、種間の交配実験を実施する。これにより、種および雑種の地理的分布、種間の交配親和性、種間交雑による繁殖成功度への影響等を明らかにできればと考えている。タカサブロウ属植物については当初計画に基づき、各地での調査、サンプリング、ジェノタイピングを実施し、繁殖干渉の可能性を探っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍により半年近く研究を実施することができず、特に夏期の野外調査・長距離出張は不可能であった。秋になって関東地方でのサンプリングと室内での遺伝子実験を実施したが、野外調査については翌年度以降に繰り越すのが妥当であると判断した。研究期間全体の予算計画は変わっていない。
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