熱帯雨林におけるフタバガキ科樹木の遺伝的変異維持機構

热带雨林龙脑香树遗传变异维持机制

• 批准号: 03J07578
• 负责人: 上谷 浩一
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J07578/
• 关键词: 遺伝的多様性; 塩基配列多型; イントログレッション; 熱帯雨林; フタバガキ科; 分子系統; ショレア属; 種分化; 祖先多型; Shorea属; Neobalanocarpus属; Hopea属; 核遺伝子; 遺伝的変異

生物集団が保有している遺伝的変異と遺伝構造に関する知見は,生物多様性を生み出す進化ポテンシャルを適切かつ効果的に保全していくために重要である.我々は,生物の適応進化と遺伝的多様性の維持機構を明らかにする目的で,種多様性の著しく高い熱帯雨林生態系の主要構成樹木であるフタバガキ科を対象にした遺伝的変異を調査した.本研究では,同所的に生育するショレア属近縁4種ついて複数個体のDNAを採集し,4核遺伝子座および1葉緑体遺伝子座の塩基配列を決定した.核遺伝子座の平均塩基多様度はサイレントサイトあたり0.0068-0.0162であった.遺伝子系図は遺伝子座間で異なり,すべての遺伝子座で別種の遺伝子がクラスターする例が見られた.最尤法によって,種分化後に起こった遺伝子交換の程度,祖先集団の集団サイズ,およびこれら近縁種の分岐年代を推定した.この結果,近縁種間では種分化後に遺伝子交換が起こったこと,祖先集団の集団サイズが現存種のものより小さいことがわかった.また,近縁種の分岐年代は200-300万年前と推定された.本研究は,熱帯雨林構成樹木のDNA配列レベルでの遺伝的変異量を推定した初めての例であり,熱帯雨林構成樹木は各種の個体群密度が非常に低いにもかかわらず,自然集団内の遺伝的多様性はこれまでに調べられている温帯の広域分布種をそれほど変わらないことを示した.また,過去に起こった遺伝子交換が遺伝子系統樹の不一致の原因となることを明らかにした.

关于生物种群携带的遗传变异和遗传结构的发现对于适当有效地保护产生生物多样性的进化潜力很重要。我们研究了阿里巴库斯家族的遗传变异，这是雨林生态系统中的主要组成树，目的是阐明生物体的适应性演变和遗传多样性的维持机制。在这项研究中，我们从多个个体中收集了与同情生长的四个密切相关的物种的DNA，并确定了四个核基因座和一个叶绿体基因座的核苷酸序列。核基因座的平均基础多样性为0.0068-0.0162每个静音部位。基因座之间的基因树不同，在某些情况下，来自不同物种的基因在所有基因座聚集。使用最大似然方法来估计物种形成后发生的基因交换程度，祖先人群的人口大小以及这些亲戚的差异年龄。该结果表明，基因交换发生在近亲之间的物种形成之后，祖先人口的种群规模小于现有物种的种群。据估计，相关物种的差异年龄为2至300万年前。这项研究是第一次估计了热带雨林树的DNA序列水平的遗传变异量，尽管各种类型的种群密度非常低，但在已经研究的温带物种中，自然种群中的遗传多样性却没有太大变化。它还揭示了过去的基因交换是导致遗传系统发育树的不一致的原因。

项目成果

Short-term Drought Causes Synchronous Leaf Shedding and Flushing in a Lowland Mixed Diptrocarp Forest, Sarawak, Malaysia

马来西亚沙捞越州低地龙脑香混交林的短期干旱导致叶子同步脱落和冲刷

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Tropical Ecology 20
• 作者: T.Ichie;T.Hiromi;R.Yoneda;K.Kamiya;M.Kohira;I.Ninomiya;K.Ogino
• 通讯作者: K.Ogino