森林性ツル植物の林床での待機から林冠への登攀メカニズムに着目した生活史戦略の解明

阐明森林藤本植物的生活史策略，重点关注从林地等待到攀爬树冠的机制

基本信息

批准号：
16J00768
负责人：
森英樹
金额：
$ 1.22万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J00768/
关键词：
クローン構造林床生活史戦略遺伝マーカー

项目摘要

今年度は予定通り、ツル植物2種（イワガラミ、ツルマサキ）の樹木に取り付く個体のクローン構造と、それに加えてフジを含めた3種の林床のクローン構造の解明を行った。そのために必要なイワガラミとツルマサキのDNAマーカーを新たに開発し、その結果をまとめ、Silvae Genetica誌に投稿し受理された。遺伝解析の結果、樹木に取り付くイワガラミとツルマサキはフジよりも小さいクローン構造を形成していることがわかった。また、林床個体のクローン構造を明らかにするために、10m × 120mのベルトトランセクトをプロット中央に設置し、サンプリングを行った。遺伝解析の結果、フジの林床個体のうちその大部分がクローン繁殖由来であることがわかった。これまで明らかにしたフジ、イワガラミ、ツルマサキの3種の樹木に取り付いた個体のクローン情報と今回明らかにした林床のクローン構造を比較することで、登はん個体が林床に小型個体を待機させているかを検証した。その結果、フジのクローン繁殖由来の林床個体は樹木に取り付く個体と遺伝的に同一な個体（親株）が周囲に分布した一方で、イワガラミとツルマサキの場合はほぼ親株は周囲に存在しないことがわかった。このため、フジは林床において積極的に匍匐枝を通じてクローン繁殖由来の小型個体を展開していることがわかった。また、イワガラミとツルマサキは登はん個体が林床個体を待機させているとは言えないことがわかった。また、フジにおいてはかく乱への応答にクローン繁殖が寄与しているのかを検証した。その結果、過去のかく乱とクローン繁殖には相関はみられず、むしろ種子繁殖由来と思われる個体がかく乱に応答していると考えられた。これらの研究成果は日本森林学会およびアメリカ生態学会でポスター発表を行った。なお、去年度投稿中であった論文は今年度Annals of Botany誌に受理された。

今年，我们按计划阐明了附着在两种藤本植物（岩画和鹤正）树上的个体的克隆结构，此外，还阐明了森林地面上包括富士在内的三种藤本植物的克隆结构。为此，我们为Iwagarami和Tsurumasaki开发了新的DNA标记，总结了结果，并将其提交给《Silvae Genetica》杂志，该杂志被接受。遗传分析显示，Iwagarami 和 Tsurumasaki 附着在树木上，形成比富士更小的克隆结构。此外，为了明确森林地表个体的克隆结构，我们在样地中心设置了10m x 120m的带状样带并进行了采样。遗传分析显示，富士森林地面个体大部分来自克隆繁殖。通过将迄今为止揭示的富士树、岩画树、鹤正树这三种树木上附着的个体的克隆信息与此次揭示的森林地面的克隆结构进行比较，我们可以发现，攀爬个体等待森林地面上的小个体，我确认它正在工作。结果，来自富士克隆繁殖的森林地面个体分布在与树木上的个体基因相同的个体（亲本植物）周围，而在岩梁和鹤正崎的情况下，周围几乎没有亲本植物明白了。因此，人们发现富士通过森林地面上的匍匐茎积极传播克隆繁殖产生的小个体。另外，发现岩画和鹤正的攀爬个体不能说是在森林地面上等待个体。我们还验证了克隆繁殖是否有助于富士对干扰的反应。结果，过去的干扰和克隆繁殖之间没有发现相关性，相反，被认为源自种子育种的个体被认为对干扰做出了反应。这些研究成果在日本林业学会和美国生态学会上以海报的形式展示。去年提交的论文今年被《Annals of Botany》接受。

项目成果

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Large contribution of clonal reproduction to the distribution of deciduous liana species (Wisteria floribunda) in an old-growth cool temperate forest: evidence from genetic analysis

克隆繁殖对古老冷温带森林中落叶藤本植物（紫藤）分布的巨大贡献：来自遗传分析的证据

DOI：
10.1093/aob/mcx153
发表时间：
2017
期刊：
Annals of Botany
影响因子：
4.2
作者：
Mori Hideki;Ueno Saneyoshi;Matsumoto Asako;Kamijo Takashi;Tsumura Yoshihiko;Masaki Takashi
通讯作者：
Masaki Takashi

クローナル繁殖によるフジの空間分布拡大および更新特性　―遺伝解析による解明―

通过克隆育种扩大富士的空间分布和更新特征 - 通过遗传分析阐明 -