Elucidation of local environmental adaptation genes of trees using large-scale provenance test forests

利用大规模种源试验林阐明树木的当地环境适应基因

基本信息

批准号：
21H04732
负责人：
津村義彦
金额：
$ 27.21万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、気候変動の影響を強く受ける山岳地上部に生育するダケカンバの葉形質・フェノロジーの種内変異を、11産地・8試験地からなる産地試験を用いて検出し、関連する環境要因や遺伝的要因を推定することを目的とした。8試験地の生存953個体の春葉の乾燥葉重・葉面積・SLA(比葉面積)を測定し、4試験地にて計145個体の開葉日を記録し、それと関連する気候値を解析した。その結果、8試験地中3試験地で北の産地ほど乾燥重が有意に重く、6試験地で北の産地ほど有意に葉面積の広い葉を持ち、5試験地で北の産地ほどSLAが大きいことが分かった。また、開葉日は4試験地中3試験地で北の産地ほど早い傾向があった。主成分分析の結果、葉形質と開葉日は産地の降水量や日射量と関連することが推定された。これら11集団８試験地の苗木からDNAサンプル用の葉を採取し、RAD-seq解析を行なって遺伝的多様性や遺伝的地域性を調査した。これら11産地の潜在生育域の年平均気温、年降水量の頻度分布を算出して、各産地の気候的位置付けを調査した。その結果、釈迦ヶ岳集団の遺伝的多様性は他の１０集団と比較して著しく低かった。また気候的には中央アルプス集団は低温域95％区間外に位置し、釈迦ヶ岳は多雨側の95％区間外に位置した。中央アルプス集団の苗木は全集団の平均以下の生存率、樹高、幹直径を示し、釈迦ヶ岳集団の苗木は全集団の平均以下の生存率、樹高、幹直径、成長率を示した。これらの結果から森林限界及び南限集団の成長の悪さは異なる要因によることが示唆された。中央アルプス集団は森林限界に位置して、高山環境に適応するために淘汰を受けた結果であり、また釈迦ヶ岳集団は集団の隔離と孤立で遺伝的多様性が極端に地位遺作なった結果、近親交配が進んだために苗木の成長や生残が悪くなったことが原因であると考えられた。

这项研究旨在检测叶片特征和桦木的物候中种内突变，这些突变在山区高度中生长，这些海拔受到气候变化的强烈影响，使用了由11个生产区域和8个测试地点组成的生产区域测试，并估算了相关的环境和遗传因素。测量了8个测试地点的953个活人的弹簧叶的干叶重量，叶面积和SLA（特定的叶面积），并在4个测试地点记录了145个个体的叶子开口日期，并分析了相关的气候值。结果表明，在8个测试地点中有3个，北部的干重显着重，北部产生6个测试地点，在5个测试地点，叶子面积明显较大，在5个测试地点中，北部的SLA较大，在北部产生5个测试地点。此外，在4个测试地点的3个测试地点开放了叶子，在北部倾向于更快。主成分分析的结果表明，叶片性状和叶片开放日期与原点的降水和太阳辐射有关。从11个人群的8个测试地点收集了DNA样品的叶片，并进行了RAD-SEQ分析以研究遗传多样性和遗传区域。计算了这11个生产区域的潜在生长区域的年平均温度和年度降水的频率分布，并研究了每个生产区域的气候定位。结果，Shakagatake人群的遗传多样性明显低于其他10个人群中的遗传多样性。此外，就气候而言，中央阿尔卑斯山组位于低温范围的95％部分之外，而Shakagatake山位于大雨侧的95％部分之外。中央高山人口的幼苗显示出低于平均生存率，树木身高和树干直径，而Shakagatake人口的幼苗显示出低于平均生存率，树高，树干直径和整个人群的生长速率。这些结果表明，森林限制和南部极限种群的增长差是由于不同的因素。中央阿尔卑斯山人口位于森林限制，是由于被淘汰以适应高山环境的结果，而Shaka-gatake种群由于种群的隔离和隔离而被淘汰至极高程度的遗传多样性，因此人们认为这是因为杂交导致幼虫的生长和生存差。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

森林限界および南限集団のダケカンバ苗木の生存率・生長の低下:気候環境・遺伝的多様性の影響

森林限制和南部限制种群中桦木幼苗的存活率和生长下降：气候环境和遗传多样性的影响

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
相原隆貴;荒木響子;Ragini Sarmah;蔡一涵;後藤晋;戸丸信弘;本間航介;高木正博;吉田俊也;飯尾淳弘;永松大;久本洋子;廣田充;津村義彦
通讯作者：
津村義彦

Declining survival, size and growth in Betula ermanii seedlings from marginal climates and genetically isolated populations

边际气候和基因隔离种群导致桦木幼苗的存活率、大小和生长下降

DOI：
发表时间：
2024
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takaki AIHARA;Kyoko ARAKI;Ragini SARMAH;Yihan CAI;Aye Myat Myat PAING;Susumu GOTO;Yoko HISAMOTO;Haruhiko TANEDA;Nobuhiro TOMARU;Kousuke HOMMA;Masahiro TAKAGI;Toshiya YOSHIDA;Atsuhiro IIO;Dai NAGAMATSU;Hajime KOBAYASHI;Kentaro UCHIYAMA;Mits
通讯作者：
Mits

Patterns of Survival and Growth of Betula ermanii After Transplanting to Warm Sites

华桦移栽到温暖地区后的生存和生长规律

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
山田大綱;佐々木孝行;和崎淳;AYE MYAT MYAT PAING ・Shufen CHEN ・Kyoko ARAKI ・Takaki AIHARA・Mitsuru HIROTA ・Yoshihiko TSUMURA ・Nobuhiro TOMARU ・Kousuke HOMMA ・Toshiya YOSHIDA ・Hajime KOBAYASHI ・Atsuhiro IIO ・Dai NAGAMATSU ・Masahiro TAKAGI ・Haruhiko TANEDA ・Yoko HISAMOTO ・Susumu
通讯作者：
AYE MYAT MYAT PAING ・Shufen CHEN ・Kyoko ARAKI ・Takaki AIHARA・Mitsuru HIROTA ・Yoshihiko TSUMURA ・Nobuhiro TOMARU ・Kousuke HOMMA ・Toshiya YOSHIDA ・Hajime KOBAYASHI ・Atsuhiro IIO ・Dai NAGAMATSU ・Masahiro TAKAGI ・Haruhiko TANEDA ・Yoko HISAMOTO ・Susumu

Effects of elevated temperature on survival and growth of Betula ermanii two years after transplantation

高温对华桦移栽后两年存活和生长的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
花城清俊;和崎淳;AYE MYAT MYAT PAING ・Shufen CHEN ・Kyoko ARAKI ・Takaki AIHARA・Mitsuru HIROTA ・Yoshihiko TSUMURA ・Nobuhiro TOMARU ・Kousuke HOMMA ・Toshiya YOSHIDA ・Hajime KOBAYASHI ・Atsuhiro IIO ・Dai NAGAMATSU ・Masahiro TAKAGI ・Haruhiko TANEDA ・Yoko HISAMOTO ・Susumu
通讯作者：
AYE MYAT MYAT PAING ・Shufen CHEN ・Kyoko ARAKI ・Takaki AIHARA・Mitsuru HIROTA ・Yoshihiko TSUMURA ・Nobuhiro TOMARU ・Kousuke HOMMA ・Toshiya YOSHIDA ・Hajime KOBAYASHI ・Atsuhiro IIO ・Dai NAGAMATSU ・Masahiro TAKAGI ・Haruhiko TANEDA ・Yoko HISAMOTO ・Susumu

Diversity of soil fungal communities associated with Betula ermanii in five transplanted sites

五个移栽地与桦木相关的土壤真菌群落多样性

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
AYE MYAT MYAT PAING;Nobuhiko SHIGYO;Yoshihiko TSUMURA;Masahiro TAKAGI;Yoko HISAMOTO & Susumu GOTO
通讯作者：
Yoko HISAMOTO & Susumu GOTO