森林施業が遺伝子流動にあたえる影響の評価 -Cornus florida を例に-

要旨

花粉散布の範囲やそれによる遺伝子流動は,景観の変化によって影響をうけることがある.特に虫媒花の 場合は,成木の密度と送粉昆虫の種類・量などに影響されるので,これまでの結果でもその結果はまちまち であった.Sork et al. (2005) は,Missouri Ozark Forest Ecosystem Project の一環として,森林施業 が虫媒のflowering dogwood (Cornus florida L.) の花粉散布に及ぼす影響を調べた.

皆伐,択伐,無施業の3 つの処理区(各処理2 反復) で,種子親33-74 個体から種子を10 個ずつ採取し, 合計1500 の実生のアロザイム8 遺伝子座に基づく遺伝子型を特定した.実生の遺伝子型のうち,父親由来 の遺伝子型を調べることによって,花粉親の構成を知ることができる.ここでは,TWOGENER (Smouse et al., 2001) というモデルを用いて,母樹間の花粉親構成の違いから,有効な花粉散布の範囲を推定した. 花粉親の構造は,皆伐区でいちばん大きく(Φc = 0.090, p < 0.001),択伐区(Φs = 0.125, p < 0.001), 無施業区(Φu, p < 0.001) の順に小さかった.花粉親の構造から有効な花粉親の数Nep が推定できるので, 比較してみると,Nep は,皆伐区でいちばん大きく(Nep = 5.56),無施業区でいちばん低い(Nep = 2.87) ことがわかった.また,筆者が独自に構成したブートストラップ検定の結果によると,花粉親の構造は,皆 伐区と無施業区の間で有意に異なり(ΦC < ΦU, p = 0.034),森林施業によって,花粉散布範囲が広くなっ たことがわかった.

この研究では,花粉の有効散布範囲の推定に,近年開発されたTWOGENER (Smouse et al., 2001) と いう間接推定モデルを用いている.これはAMOVA (Analysis of MOlecular VAriance; Excoffier et al., 1992) によって,花粉由来の遺伝子型の変異を母樹内と母樹間に分解したとき,母樹間の変異の割合Φft が,有効な花粉親の数Nep に反比例することを利用して,花粉の有効散布距離を推定する方法である. Sork et al. (2005) は,さらにいくつかの補正方法を用いているが,ここではもっとも単純な例について原 理を解説することで,参加者に解析のイメージをもってもらい,理解の助けとなることを期待したい.

参考文献


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分野ゼミ/文献紹介ゼミ/2005-07-04 vol.16 のバックアップ(No.2)