相互作用する植物・昆虫・菌類のゲノム解析による照葉樹林の変遷過程の解明

現在の生物の地理的分布は，現在の環境条件だけでなく，過去の環境や地史の影響（歴史的要因）も強く受けている。本研究の目的では，日本列島周辺の照葉樹林帯を構成する優占樹種とそれに密接にかかわって生活している昆虫等について，遺伝子解析を行い，それらの種群間で遺伝構造や遺伝的多様性を比較・統合することによって，照葉樹林生態系の歴史的成立過程を解明する計画である。今年度は，日本の照葉樹林に優占するシイ類（スダジイ，コジイ，オキナワジイ）を対象に，葉緑体DNAシーケンス30領域と葉緑体SSRマーカー24対について多型を探索した。その結果，比較的多くの変異が検出された葉緑体の4領域，約3500塩基対において，遺伝的変異の地理的パターンを解析することで，シイ類の日本～台湾における遺伝構造を検出することに成功した。この解析結果を，これまでに解析済みの核DNAのEST-SSRによる遺伝構造と比較することによって，東西集団の遺伝的流動様式や，詳細な日本のシイ類の分布変遷を明らかにした。また，シイ類などを食する植食性昆虫の多様性について解析中である。ノミゾウムシ類は潜葉性昆虫であり，シイ類の新葉に種特異的に潜葉するヒラセノミゾウムシについては種内多型の地理的分布パターンを解析済みであるが，周辺属には葉柄や葉脈，落葉などを利用するものもみられる。これらの系統解析をすることによって，ノミゾウムシの潜葉性がどのようにして起源したのかを調べる。現在，ミトコンドリアDNA（CO1）と核28Sの配列を解析中である。

現在の生物の地理的分布は，現在の環境条件だけでなく，過去の環境や地史の影響（歴史的要因）も強く受けている。本研究の目的では，日本列島周辺の照葉樹林帯を構成する優占樹種とそれに密接にかかわって生活している昆虫等について，遺伝子解析を行い，それらの種群間で遺伝構造や遺伝的多様性を比較・統合することによって，照葉樹林生態系の歴史的成立過程を解明する計画である。今年度は，日本の照葉樹林に優占するシイ類（スダジイ，コジイ，オキナワジイ）を対象に，葉緑体DNAシーケンス30領域と葉緑体SSRマーカー24対について多型を探索した。その結果，比較的多くの変異が検出された葉緑体の4領域，約3500塩基対において，遺伝的変異の地理的パターンを解析することで，シイ類の日本～台湾における遺伝構造を検出することに成功した。この解析結果を，これまでに解析済みの核DNAのEST-SSRによる遺伝構造と比較することによって，東西集団の遺伝的流動様式や，詳細な日本のシイ類の分布変遷を明らかにした。また，シイ類などを食する植食性昆虫の多様性について解析中である。ノミゾウムシ類は潜葉性昆虫であり，シイ類の新葉に種特異的に潜葉するヒラセノミゾウムシについては種内多型の地理的分布パターンを解析済みであるが，周辺属には葉柄や葉脈，落葉などを利用するものもみられる。これらの系統解析をすることによって，ノミゾウムシの潜葉性がどのようにして起源したのかを調べる。現在，ミトコンドリアDNA（CO1）と核28Sの配列を解析中である。