DNA多型解析によるヤチダモの繁殖・更新機構と雌雄性に関する研究

利用DNA多态性分析研究Yachidamo的繁殖和更新机制及性感性

• 批准号: 15780112
• 负责人: 後藤 晋
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-15780112/
• 关键词: ヤチダモ; モデル; マイクロサテライト; 花粉散布; 種子散布; 採種園; 散布函数; 長距離散布; DNAマーカー; 散布曲線; 数理モデル; 画像解析; 種子のかたち; 遺伝子流動; 雌雄異株性; 繁殖機構; 更新機構; 性判別

ヤチダモを対象樹種とした花粉散布モデルをさらに改良し,従来の正規分布に加えて,指数関数,ワイブル分布,t分布など,より自由度の高い散布函数を用いて,花粉散布パターンの推定を行った.新しいモデルでは,プロット内の散布曲線をプロット外へとスムーズに延長する方法を考案し,また,個体サイズや花の量などの効果をロジステック回帰して加えることにより,花粉散布全体の平均距離や散布型が精度よく推定できるようになった.この新たなモデルの開発により,これまで距離分布が不明となっていたプロット外からの花粉流動についても推定することができ,進化生態学的に重要な長距離花粉散布の実態把握への道が開かれたといえる(Molecular Ecology誌,投稿中).本モデルは,対象樹種としたヤチダモだけでなく,あらゆる植物種に適用可能である.実際,この手法の一部を採種園における花粉流動実態の調査に応用し,マツ材線虫病に対して抵抗性を持つクロマツ採種園における花粉流動パターンについて,マイクロサテライトマーカーを用いた解析を行った.その結果,採種園内に混入した不正規個体と採種園外からの花粉流入がそれぞれ数%ずつあり,その影響で経済的に損失が起こることを指摘した(Goto et al.2005.Silvae Genetica誌).ヤチダモの種子散布パターンについても,同じくMolecular Ecology誌に投稿中の論文で推定するモデルを開発したが,想像以上に遠くからの散布が起こっていることが示唆された.この長距離種子散布の実態を把握するために,タワーからの人工散布実験を行った結果,微風条件下ではほとんど全ての種子が散布高の2倍以内に落下することが示され(Goto et al.2005.Eco Res),野外では種子散布時期の強風や雪解け後の増水時における水散布が長距離種子散布に大きな役割を果たしている可能性が指摘できた.

我们进一步改进了目标树种的花粉扩散模型，除了常规的正态分布外，还利用指数函数、威布尔分布、t分布等自由度较高的扩散函数来估计花粉扩散模式在新模型中，我们设计了一种将样地内的离散曲线平滑地延伸到样地外的方法，并且还消除了位点上的个体大小和花朵数量等影响。通过添加离散回归，现在可以高精度地估计整个花粉传播的平均距离和传播类型。这种新模型的开发使得从地块外估计花粉成为可能，其距离分布以前是未知的还可以估计流量，为了解长距离花粉传播的实际状态开辟了道路，这从进化生态学的角度来看很重要（分子）。生态学（目前已提交）。该模型不仅适用于目标树种Yachidamo，还适用于所有具有抗线虫病害的植物品种。我们利用微卫星标记分析了花粉流动模式。结果发现，进入种子园的不规则个体和从种子园外流入的花粉各占百分之几，造成了经济损失（Goto.等人，2005 年（Silvae Genetica）。我们在一篇论文中开发了一个模型来估计 Yachidamo 的种子传播模式，该论文也已提交给《分子生态学》，但它表明传播发生的距离比预期更远。针对种子远距离传播的现实，我们在塔上进行了人工传播实验，结果表明，在微风条件下，几乎所有种子都落在两倍传播高度内（Goto等al.2005.Eco Res）指出，在田间，种子传播期的强风和融雪后高水位时的水分散可能对长距离种子传播起主要作用。

项目成果

Reproductive success of pollen derived from selected and non-selected sources and its impact on the performance of crops in a nematode-resistant Japanese black pine seed orchard.

在抗线虫日本黑松种子园中，来自选定和非选定来源的花粉的繁殖成功率及其对作物性能的影响。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Silvae Genetica 54
• 作者: Goto S;Watanabe A;Miyahara F;Mori Y.
• 通讯作者: Mori Y.

翼のかたちが散布を決める!-ヤチダモ種子の画像解析と種子散布実験から分かったこと-

翅膀的形状决定传播！ -我们从 Yachidamo 种子的图像分析和种子传播实验中学到的知识 -

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本生態学会大会要旨集 51
• 作者: 後藤 晋;岩田洋佳;芝野伸策;大屋一美;鈴木 憲;小川 瞳
• 通讯作者: 小川 瞳

Fruit shape variation in Fraxinus mandshurica var.japonica characterized by elliptic Fourier descriptors and its effect on flight duration.

椭圆傅立叶描述符表征的水曲柳果实形状变化及其对飞行持续时间的影响。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Ecological Research 20
• 作者: Goto S;Iwata H;Shibano S;Ohya K;Suzuki A;Ogawa H.
• 通讯作者: Ogawa H.

種子と実生ステージにおけるヤチダモの遺伝子流動パターン

Yachida在种子和幼苗阶段的基因流模式

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本林学会学術講演集 115
• 作者: 後藤晋;吉丸博志;高橋康夫
• 通讯作者: 高橋康夫