Genetic adaptation of tree populations to natural selection

树木种群对自然选择的遗传适应

基本信息

批准号：
19380081
负责人：
GOTO Susumu
金额：
$ 4.91万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

Natural populations of Picea glehnii distributes in various altitudes from lowland nemoral (300m asl.) to alpine zone (1400m asl.) in central Hokkaido. We investigated morphological and physiological traits of needles from these natural populations ranging from 300m to 1400m asl.Clines along the altitude were detected in both morphological (needle density and thickness) and physiological traits (the ratio of chlorophyll a+b / nitrogen). Since the similar clines were observed in altitudinal transplant replications (530, 730, 930, and 1100m asl.), phenotypic plasticity might be one of the causes of this altitudinal differences. We found that Abies sachalinensis showed strong local adaptation to the original altitudinal zones in the same mountainous slope through the reciprocal transplant experiments. Therefore, we concluded that the extent of genetic adaptation to altitude of P. glehnii was lower than that of A. sachalinensis. Subsequently, we used microsatellite and allozyme markers, in order to evaluate genetic differentiation among populations of P. glehnii and to detect non-neutral loci against natural selection along the altitude. The extent of genetic differentiation obtained by microsatellite markers was lower than that by allozyme markers. None of microsatellite loci were related to the environment. In contrast, certain allozyme variation was detected only in alpine population. Previous studies had revealed that seedling growth from dwarf populations in alpine zones was significantly lower than that from middle-altitude populations. These findings indicated that dwarf populations in alpine zones might be different ecotype from other populations of P. glehnii in central Hokkaido.

PICEA GLEHNII的天然种群分布在北海道中部的高地nemoral（300m ASL。）到高山区（1400m ASL。）的各种高度分布。我们在形态（针密度和厚度）和生理特征（叶绿素a+b / nitrogen的比率）中都检测到了这些天然种群的针头的形态和生理特征。由于在海拔移植复制（530、730、930和1100m ASL）中观察到了类似的座椅，因此表型可塑性可能是这种高度差异的原因之一。我们发现，Abies sachalinensis通过相互的移植实验表现出强烈的局部适应性对同一山坡的原始高度区域的适应性。因此，我们得出的结论是，对glehnii高度的遗传适应程度低于sachalinensis的遗传适应程度。随后，我们使用了微卫星和同化标记，以评估glehnii群体之间的遗传分化，并检测非中性基因座，以防止沿高度沿着自然选择。通过微卫星标记获得的遗传分化程度低于同种酶标记物的遗传分化程度。微卫星基因座都与环境无关。相比之下，仅在高山人群中检测到某些同酶变异。先前的研究表明，高山地区矮人种群的幼苗生长明显低于中等水平种群的幼苗。这些发现表明，高山地区的矮人种群可能与北海道中部的其他P. glehnii人群不同。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

標高の違いがアカエゾマツの針葉形態・生理・遺伝構造に与える影響.

海拔差异对云杉针形态、生理和遗传结构的影响。

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Goto S;Tsuda Y;Koike Y;Lian C;Ide Y;後藤晋・小川瞳・石塚航・木村徳志・松井理生・岡村行治・大屋一美・道上昭夫;飯島勇人・北村系子・石塚航・後藤晋;飯島勇人・北村系子・石塚航・後藤晋
通讯作者：
飯島勇人・北村系子・石塚航・後藤晋

Effects of landscape and demographic history on genetic variation in Picea glehnii at the regional scale

DOI：
10.1007/s11284-009-0611-8
发表时间：
2009-11-01
期刊：
ECOLOGICAL RESEARCH
影响因子：
2
作者：
Goto, Susumu;Tsuda, Yoshiaki;Ide, Yuji
通讯作者：
Ide, Yuji

ウダイカンバ・シラカンバ・ダケカンバ. 北海道における林木育種と森林遺伝資源(北海道林木育種協会編)

北海道乌代桦、白桦、白桦等林木育种及森林遗传资源（北海道林木育种协会编）

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Goto S;Tsuda Y;Koike Y;Lian C;Ide Y;後藤晋・小川瞳・石塚航・木村徳志・松井理生・岡村行治・大屋一美・道上昭夫;飯島勇人・北村系子・石塚航・後藤晋;飯島勇人・北村系子・石塚航・後藤晋;飯島勇人・北村系子・後藤晋;飯島勇人・北村系子・後藤晋;後藤晋;後藤晋
通讯作者：
後藤晋

高山・湿地・火山礫上に生育するアカエゾマツ針葉の形態および生理特性変異.

高山、湿地和火山火山云杉针叶的形态和生理变化。

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Goto S;Tsuda Y;Koike Y;Lian C;Ide Y;後藤晋・小川瞳・石塚航・木村徳志・松井理生・岡村行治・大屋一美・道上昭夫;飯島勇人・北村系子・石塚航・後藤晋;飯島勇人・北村系子・石塚航・後藤晋;飯島勇人・北村系子・後藤晋
通讯作者：
飯島勇人・北村系子・後藤晋

高山・湿地・火山礫上に生育するアカエゾマツ針葉の形態および生理特性変異

高山、湿地、火山火山云杉针叶形态和生理特征的变化

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Goto S;Tsuda Y;Koike Y;Lian C;Ide Y;後藤晋・小川瞳・石塚航・木村徳志・松井理生・岡村行治・大屋一美・道上昭夫;飯島勇人・北村系子・石塚航・後藤晋;飯島勇人・北村系子・石塚航・後藤晋;飯島勇人・北村系子・後藤晋;飯島勇人・北村系子・後藤晋
通讯作者：
飯島勇人・北村系子・後藤晋