河川環境変化が水生昆虫の遺伝的多様性に与える影響の解明

阐明河流环境变化对水生昆虫遗传多样性的影响

基本信息

批准号：
10J05462
负责人：
八重樫咲子
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,自然河川と流量制御を受けた河川に分布する底生動物の遺伝調査により,水生昆虫の流域内の遺伝子流動と遺伝的多様性に与える影響の解明を行うことを目的として行われている.この背景のもと,底生動物の遺伝解析および底生動物群集構造解析により,水生昆虫の流域内遺伝子流動パターン,遺伝的多様性の原動力,生息場と集団の遺伝的多様性の関係の解明を行った.まず,遺伝情報を用いてヒゲナガカワトビケラ(Stenopsyche marmorata)の移動分散の解析を,高感度DNAマーカーを用いて行った.その結果,従来の知られていた移動分散パターンとは異なる移動パターンが解明され,遺伝解析による水生昆虫の移動分散パターンの解析の有効性が示された.この結果は現在,国際誌に論文投稿中である.続いて,遺伝子流動の履歴と流域内の遺伝的分化の研究を行った.ここではヒゲナガカワトビケラは異なる2種の侵入経路を持ち,彼らが同一水系に住み分けて生息していることを明らかにした.また,同種が流域内で交雑を行っていることを確認した.同種の流域内の高い遺伝的多様性は,このような複数の侵入経路と履歴の異なる集団の交雑が一員となっている可能性がある.本解析は遺伝的多様性の低下した集団において,集団の存続可能性を高める具体的な河川管理に応用されることが期待される.これらの結果は現在,論文準備中である.続いて河川の上流から下流まで,早瀬からワンドまで広く生息するモンカゲロウ(Ephemera strigata)を対象に生息場構造と遺伝的な環境適応の関係を解析した.ハビタット多様性と遺伝的多様性および遺伝子頻度の間に相関が見られ,多くのハビタットが均等に存在するほど集団の遺伝的多様性は高まることが示唆された.この結果は国内誌に発表され,第49回環境工学研究フォーラムにおいて論文奨励賞を受賞することとなった.

本研究旨在通过对自然河流和受流量控制的河流中分布的底栖动物进行遗传调查，阐明流域内水生昆虫基因流和遗传多样性的影响。在此背景下，对底栖动物进行遗传分析。已进行。我们还通过分析底栖生物群落结构，分析了水生昆虫的流域内基因流动模式、遗传多样性背后的驱动力以及栖息地与种群遗传多样性之间的关系。我们利用高度敏感的DNA标记对水生昆虫（A. marmorata）的迁徙和扩散进行了分析，结果发现了与之前已知的迁徙和扩散模式不同的迁徙模式，并且遗传分析揭示了这种迁徙和扩散模式。水生昆虫的有效性分析该结果目前正在提交给一家国际期刊。接下来，我们对流域内的基因流动和遗传分化的历史进行了研究。在这里，我们调查了两个不同物种的入侵路线，并且它们分别生活在同一地区。水系统。我们还证实了同一物种在流域内杂交。同一物种在流域内的高遗传多样性是由于具有不同入侵途径和历史的种群的杂交造成的。分析表明遗传多样性有所下降。预计这些成果将应用到具体的河流管理中，以增加集团的生存潜力。这些成果目前正在准备论文。接下来，这些成果将应用于从上游到下游、从急流的河流管理到魔杖。我们分析了栖息地结构与遗传对环境的适应之间的关系。我们发现栖息地多样性、遗传多样性和基因频率之间存在相关性；栖息地分布越均匀，种群的遗传多样性就越多。该成果发表在国内期刊上，并获得第49届环境工程研究论坛鼓励奖。