植食性昆虫のミトコンドリアDNA多型情報にもとづく照葉樹林の分子植物地理学的研究

基于草食昆虫线粒体DNA多态性信息的常绿森林分子植物地理学研究

• 批准号: 05J01416
• 负责人: 瀬尾 京子 (青木 京子)
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J01416/
• 关键词: 植物地理; 照葉樹林; レフュジア; 植食性昆虫; 種内の遺伝的変異

森林の歴史的変遷を考察するためには,そこに住む複数の動植物についてDNAレベルの遺伝的変異の地理的パターンを比較するといったアプローチが必要である。本研究では,照葉樹林の優占種であるシイ(コジイ・スダジイ)とそれに特異的に付く昆虫2種のDNA多型の地理的分布パターンの共通点を探し出すことで,照葉樹林の分布変遷を考察する。分子進化速度の大きく異なる植物と昆虫の多型情報を重ね合わせることで照葉樹林の動きを幅広い時間軸で考察することを目指している。平成19年度に行った研究および得られた成果は以下である。1.植物シイのDNA多型の地理的分布パターンの解析 ESTに由来するマイクロサテライトマーカーを32対開発した。日本のシイ林1地点から約20個体のシイの葉を採集し,マイクロサテライト多型の地理的構造をみた結果,コジイ・スダジイともに遺伝的分化の境界は,琉球地域および中国・四国地域にみられた。2.シイに付く植食性昆虫2種におけるDNA多型の地理的分布パターンの解析シイの実に特異的に付くシイシギゾウムシとシイの新芽に潜葉するヒラセノミゾウムシを材料に用い,シイと同地点においてミトコンドリアDNA多型の集団解析を行った。その結果,両種ともに中国・四国地域にハプロタイプの分布境界がみられた。3.植物シイとそれに付く植食性昆虫2種におけるDNA多型の地理的分布パターンの比較植物シイとそれに種特異的に寄生する昆虫2種の遺伝的変異の地理的パターンおよび集団内の多様性・独自性は,ほぼ一致することがわかった。したがって,シイとゾウムシは氷期の気候変動の影響を同じように受け,ある程度共通した分布変遷をたどってきた可能性が高いことが示唆された。植物のみならずそれに特異的に付く昆虫の遺伝的変異の地理パターンをも重ね合わせ分布変遷を解明する試みの有効性が示された。

Forest の history - moved を investigation す る た め に は, そ こ む plural の に live animals and plants に つ い て DNA レ ベ ル の but 伝 - different の geographic パ タ ー ン を compare す る と い っ た ア プ ロ ー チ が necessary で あ る. This study で は, according to syoyo evergreen broadleaf tree forests の optimal for kinds of で あ る シ イ (コ ジ イ · ス ダ ジ イ) と そ れ に specific に pay two の く insects の geographic distribution of DNA polymorphism パ タ ー ン の in common を agent し out す こ と で, according to syoyo evergreen broadleaf tree forests の distribution - moving を investigation す る. Molecular evolution speed の big き く different な る plants と insects の type intelligence を heavy ね multiplexing わ せ る こ と で according syoyo evergreen broadleaf tree forests の dynamic き を picture hiroo い timeline で investigation す る こ と を refers し て い る. The られた results of the った research conducted by に in Heisei 19 are as follows である. 1. The plant シ イ の の geographic distribution of DNA polymorphism パ タ ー ン の parsing EST に origin す る マ イ ク ロ サ テ ラ イ ト マ ー カ ー を 32 open 発 seaborne し た. Japan の シ イ Lin 1 site か ら about 20 individual の シ イ の を acquisition し, マ イ ク ロ サ テ ラ イ ト polymorphism の geography tectonic を み た results, コ ジ イ · ス ダ ジ イ と も に heritage 伝 の realm of differentiation は, ryukyu regional お よ び China four regional に み ら れ た. 2. シ イ に pay く plant hoppers two に お け る の geographic distribution of DNA polymorphism パ タ ー ン の parsing シ イ の be に specific に pay く シ イ シ ギ ゾ ウ ム シ と シ イ の sprout に leaf す る ヒ ラ セ ノ ミ ゾ ウ ム シ を material に い, シ イ と with site に お い て ミ ト コ ン ド リ ア の sets of DNA polymorphism 団 parsing line を っ た. As a result, the distribution boundaries of the two species in the region of China and Shikoku are がみられた, プ and プ. 3. Plant シ イ と そ れ に pay く plant hoppers two に お け る の geographic distribution of DNA polymorphism パ タ ー ン の is plant シ イ と そ れ に species specific に parasitic す る two の insects but 伝 - different の geographic パ タ ー ン お よ び set 団 の within more than others in sex, sex は alone, ほ ぼ consistent す る こ と が わ か っ た. し た が っ て, シ イ と ゾ ウ ム シ は 氷 period の 気 syndrome - the influencing を の じ with よ う に け, あ る degree of common し た distribution - moving を た ど っ て き likely が た い こ と が in stopping さ れ た. Plant の み な ら ず そ れ に に pay く insects の of specific 伝 variations of different geographical パ の タ ー ン を も heavy ね close わ せ distribution - moving を interpret す る try み の have sharper sex が shown さ れ た.

项目成果

Chloroplast DNA phylogeography of Photinia glabra (Rosaceae) in Japan

• DOI: 10.3732/ajb.93.12.1852
• 发表时间: 2006-12-01
• 期刊: AMERICAN JOURNAL OF BOTANY
• 影响因子: 3
• 作者: Aoki, Kyoko;Matsumura, Toshikazu;Murakami, Noriaki
• 通讯作者: Murakami, Noriaki

植物分類学関連学会連絡会共催シンポジウム:植物とそれに付く植食:性昆虫のDNA多型にもとつく照葉樹林の分布変遷

植物分类学相关学会联络委员会协办研讨会：植物及其草食性：基于有性昆虫DNA多态性的常绿森林分布变化

• 发表时间: 2007
• 作者: Takaya IWASAKI;Kyoko AOKI;Akihiro Seo;Noriaki MURAKAMI;Kyoko AOKI;青木 京子・土野 真義・津村 義彦・加藤 真・村上 哲明;上野 真義・青木 京子・津村 義彦;青木 京子
• 通讯作者: 青木 京子

シイとその種子食昆虫は共通の歴史をたどったか:遺伝構造の比較解析

中国海藻及其食籽昆虫是否有共同的历史？遗传结构的比较分析？

• 发表时间: 2008
• 作者: Takaya IWASAKI;Kyoko AOKI;Akihiro Seo;Noriaki MURAKAMI;Kyoko AOKI;青木 京子・土野 真義・津村 義彦・加藤 真・村上 哲明
• 通讯作者: 青木 京子・土野 真義・津村 義彦・加藤 真・村上 哲明

植物地理学の立場から緑化植物の地域性を考える

从植物地理学角度思考绿色植物的地域特征

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本造園学会誌 70 (1)
• 作者: 青木京子;服部 保
• 通讯作者: 服部 保

スダジイESTの収集とEST-SSRマーカーの開発

苏达吉 EST 的收集和 EST-SSR 标记的开发

• 发表时间: 2008
• 作者: Takaya IWASAKI;Kyoko AOKI;Akihiro Seo;Noriaki MURAKAMI;Kyoko AOKI;青木 京子・土野 真義・津村 義彦・加藤 真・村上 哲明;上野 真義・青木 京子・津村 義彦
• 通讯作者: 上野 真義・青木 京子・津村 義彦