平緑 片
ハュンヂダゝヴメンネ゙ンチ第19期 助 報告書 2010
霧ヮ峰 る゜シチモ 入個体 よる
地域個体群 遺伝的 響 析
生物多様性 究会
林 明
1ン清水 り
1ン 原 浩一
1Conservation of regional population of Polygonum cuspidatum in Kirigamine highland
and influence of import plant for tree-planting
Research Group of Conservation Ecology for tree planting
Tatsuaki Kobayashi, Kaori Shimizu and Koichi Uehara
霧ヮ峰高原 ら晙勝地 知られる 曓 究 霧ヮ峰高原 い 自生 る゜シチモ 地
域個体群 路 伴う 業 より外部より 入 れ 個体 関係性を 子ブヴィヴ
を用い 明ら 現 著者ら 国 各地 ゜シチモ 調査を行 り 国 遺伝的 要
地 作 を目指 いる 国 ゜シチモ 種 変異 地域性系統 中 霧ヮ峰 ゜シチモ
よう 置 ある 解明を試 霧ヮ峰地 自然地域周 自動 路沿い 調査
キンハモンエを行い う 12地 個体 らDNAを抽出 あわ 関東各県 新潟 岐阜 石 富山 高知 個体 ら DNAを抽出 葉 体DNA rbcL～accD領域 DNA ITS 領域 ジ゜ヤェダクヴェ゠ンケを行い系統樹を構築 解析 結 霧ヮ峰 ゜シチモ 10ヮ所
系統 霧ヮ峰 隣接 る諏訪 人 地 1ヮ所 踊場 原入り 自動 路沿
い 個体 系統 異 り 他地域 ら持 れ ある可能性 示 れ
1． じめに
業 地 球 環 境 や 地 域 環 境 改 善 要
役割を担 いる より人 的 入
植 れ 植 物 地 域 生 る 来 個 体 群
様々 響を 自然を る
い う 行 来 生 態 系 ジ ベ ヴ グ を え 自 然
を脅 いる例 報告 れ いる 業 当
初 外来種 使用 れ 侵瓟的外来種 生態系
大 悪 響を え 1970 代 ら 生態系 響 配 慮 来 種 用 い ら れ る よ う
れら 種 変異 より地域 特 遺伝
的形質を持 多 う 地域個体群 持
自 遺 伝 的 特 他 地 域 璵 来 る 個 体 や 個 体 を 用 い 業 よ り 失 わ れ る 可 能 性
指摘 れ
゜ シ チ モ 日 曓 周 ゚ グ ゚ 地 域 る
大型多 生草曓 雌 異株 あり 昆虫 よ
広範 粉 翼 い 種子 風 よ 散
れる 染色体数 2n = 4x 8x = 44 88 ある 報告 れ いる Beerling et al. 1994 雌 株 ら 繁殖力 強 Iwata et al. 2006 地 茎を伸
急 生 長 群 落 を 形 る Wymer et al.
2007 地 茎 15～20m 生 長
Locandro 1973 Conolly 1977 茎 断 0.7g あ れ 新 い 植 物 体 を 形 る い わ れ い る
Brock and Wade 1992 様々 生育環境 適
応可能 ら 崩壊地 よう 定 土壌条
件 る 駆 植 物 れ い る Shiosaka and 1 片千葉大学大学院園芸学 究 千葉県松戸 松戸648
年0 片 Shibata 1993 部 的 硫黄 物 抵
る機能を持 Natori and Totsuka 1984 大気 硫黄 物 汚 染 れ 草 地 る 優 占 種
Yosioka 1974 日曓 火山 溶岩地 早
ら侵入 るド゜アッ゚植物 ある
゜シチモ 種 変異 富 い 外部形態
変 異 ら れ る Makino 1961 Kitamura and Murata 1963 Kitagawa 1982 例え 高山 生
育 る ゜ シ チ モ 地 著 異 り
生 型 を り ア テ ゠ ゜ シ チ モ: Shiosaka and Shibata 1993 陸や東 生育 いる
葉 表 面 毛 よ う 突 起 あ る ォ ゜ シ チ モ: Inamura et al. 2000 花色 赤いパッ゜ シチモ 伊豆七島 見られるデスグミゞ゜シチモ
地域性系統 知られる 近縁種 曓
日 曓 側 る ア ア ゜ シ チ モ 知
られ 両種 雑種 る ゜シチモ 国
来種 植物 路 等 出来 裸地
人 的 入ン植 れ 現
゜シチモ 地域個体群 特性を失わ る原因 問 視 れ いる
近 生物多 様性 保全 種ヤパャより い
地域個体群 遺伝情報を 視 ESU Evolutionary Significant Unit: 的 要 い 遺伝子 ヤパャ 多様性 保全 策 必要
え 種 植 物 を 国 他 地 域 ら 移 植 る 場
あ 移植 れる植物 遺伝的背晙 異 る場
交配 より 来植物 地域的遺伝的特 を失わ
る結 る 危惧 れる
一方 ゜シチモ 園芸植物 19世紀
英国 入 れ 以来 現 ムヴュセド各地
米 アコ゚ッ゚ を広 わ 悪質
侵瓟的外来種 識 れ いる
曓 究 ヮ 岳 中 信 高 原 国 定 園 中 央 置 る 霧 ヮ 峰 高 原 い 自 生 る ゜ シ チ モ 地 域
個 体 群 路 伴 う 業 よ り 外 部
よ り 入 れ 個 体 関 係 性 を 子 ブ ヴ ィ ヴ を
用い 明ら る 現 著者ら 国 各地 ゜
シチモンアア゜シチモ 調査を行 り 国
遺伝的 要 地 作 を目指 いる 国
゜シチモ 種 変異 地域性系統 中 霧ヮ峰 ゜ シ チ モ よ う 置 あ る を 明 ら
い
霧 ヮ 峰 高 原 ら 晙 勝 地 知 ら れ 昭 和 14 国 指 定 然 念 物 指 定 れ る 環 境 保
護 意識 れ ケゥヴ場ン 路建設 開
行われ 一部 ゜シスデウ 外来種 定着
られる
当 地 い ゜ シ チ モ 草 原 や 地 植 生 構
要素 要 役割を いる よ
り 入 れ ゜ シ チ モ 地 域 個 体 群 種 あ る 容易 交配可能 あり 外来個体群 遺伝的
響 危惧 れる 曓 究 ゜シチモ 地域性系
統 入個体 交配 起 団を遺伝的
識 地域個体群 響を明ら る を目
的 る
2．材料と方法
2008 10暻 2009 7暻 霧 ヮ峰 い 現地調 査 を 行 い 霧 ヮ 峰 高 原 近 接 る 諏 訪 湖 周 街 地 ら 霧ヮ峰高原 中心 ある ヮ島 原周
生育 る゜シチモ個体群 調査ンキンハモ
ンエを行い 外部形態観察用 葉標曓 葉 一
部をDNAキンハャ用 生態的特性 調査
時 行 霧ヮ峰高原 自動 路沿い
ら 島ヮ原 原 山 原周 自然地域 21地
キンハモンエを行 1 霧ヮ峰以外 地
域 共 究者や 究協力者 協力を得
れ 25都 県44地域 ら100以 キン ハャを得 いる 関東 中部 陸 キンハャを中心 DNA 抽出を行い 比較解析 用い
れ ら 各 地 キ ン ハ ャ う 各1
～2個 体 葉 を Micro SmashTM MS-100 TOMY 粉 後 BioSprint15 QIAGEN QuiqkGene S
FUJIFILM DNeasy Plant Mini Kit QIAGEN を用 い DNA抽出を行
キ ン ハ モ ン エ よ り 得 ら れ ゜ シ チ モ 葉 ら DNAを抽出 各 団 ら葉 体DNA rbcL～accD 遺伝子間領域 DNA ITS領域をジ゜ヤェダクヴ ォンケ より塩 配列を解析
年1 片 1片 霧ヮ峰 ゜シチモ 地
霧ヮ峰付近 ゜シチモ 地 を示
DNA塩 配 列 解 析 ABI PRISM 3100 Genetic Analyzer Applied Biosystems を用い 得られ キン ハ ャ 塩 配 列 タ ヴ シ AutoAssenbler Applied Biosystems を用い ゚セコンノャ カンコンキケ
クヴォンケタヴシを作 タヴシを用い
GENETYX-WIN Version 4.0.2を使用 ゚メ゜ベン ダを行い 後 PAUP 4.0bを用い MP法 最節約
法 よる系統樹を構築 ノヴダケダメ
セハ法 よる統計学的検定 行
3．結果
葉緑体ＤＮＡ
葉 体DNA い 関東 中部地方 伊豆大
島 高知県 13地 ら 各1個体 計13キン ハャを用い rbcL～accD領域 ジ゜ヤェダクヴェ゠ ン ケ を 行 い 約1,400bp中 1,334bp 塩 配 列を 確 定
れを゚メ゜ベンダ る 共 比較解析
17ヮ所 変異を見い 得られ 配列
をPAUP 4.0bを 用 い 最 節 約 法 系 統 樹 を 構 築 2 外 群 塩 配 列 タ ヴ シ パ ヴ ケ らP. weyrichiiを用い
核ＤＮＡ
関東 中部 地方 万 谷 岳 須坂 璶府
日 松戸 君津 テ島 富士山 伊豆大島
陸地方 長岡 富山 石 東 地方 岐阜 高
知県四万十 18地 ら 各1～2個体 計29キ ンハャ よ 霧ヮ峰地 12地 19個体 キン ハャを用い DNA ITS領域 ジ゜ヤェダクヴェ
゠ンケを行 約700bp中 560bp 塩 配列を用 い ゚メ゜ベンダ る 共 比較解析 36ヮ所 変異を見い 3 得られ 配列をPAUP 4.0b を用い 近隣結 法 DNA系統樹1 4 よ 最 節約法系統樹を構築 DNA系統樹2 5 外 群 塩 配列 タ ヴ シ パ ヴケ らP. aviculare を 用
い 調査キンハモンエ時 アア゜
シチモ 万 d 解析 え
2片 葉 体DNA系統樹再節約法
再 節 約 法 よ る 葉 体DNA rbcL-accD
領域を用い 子系統樹
年平 片 4．考察
葉緑体ＤＮＡ 系統解析
葉 体DNA 最 節約法 系統樹 大 2 ェ ヤヴチi ii れ 2 ェヤ ヴチi 新潟 県 長 岡 関 東 周 個 体 群 構 れ ノ ヴ ダ ケ ダ メセハ 値 84 あ ェ ヤヴチii 霧ヮ 峰 個 体 構 れ ノ ヴ ダ ケ ダ メ セ ハ 値 95 あ
伊 豆 大 島 高 知 県 四 万 十 DNA 解 析 結
様 明確 類 長 県 部
須坂 主 ェヤヴチ ら外れ 系統樹 部
ら 結 Inamuraら 2000 行
究 い 長 県 県郡 個体群 周 地
域 系統 ら外れ 結 一 いる
葉 体DNA 解析結 長岡 関東周
る 系 統 霧 ヮ 峰 高 原 る 系 統
る 明 結 Inamura
ら 2000 行 究結 一 ら
結 関 東 地 域 個 体 群 系 統 を え る
核ＤＮＡ 系統解析
DNA系統樹1 4 大 2 ェヤヴチI
II れ ェヤヴチI 新潟県長岡 長 県須
坂 富山 石 構 れ ノヴダケダメセハ値
100 あ ェヤヴチII 霧ヮ峰～富士山 長
県中部 ら関東地域周 個体群 構 れ ノヴ
ダケダメセハ値 57 支持 あ
DNA系統樹2 5 系統樹 信 性 DNA系統樹1 ェヤヴチII 明瞭 り ェヤヴ
チI 含 れ DNA系統樹1 ェヤヴチ
I 新潟県長岡 長 県須坂 富山 石
陸 日 曓 側 地 域 構 れ る ェ ヤ ヴ チ ら れ ノ ヴ ダ ケ ダ メ セ ハ 値 DNA系 統 樹2
99 あ 霧ヮ峰を含 関東地域
周 伊豆大島 岐阜 高知県四万十 岐
信 性 十 箒状
高山地域 富士山 キンハャ 地キンハャ 葉
形 異 り 生型 あ 富士山
地 キ ン ハ ャ 子 系 統 的 れ る 推 測
ら 曓 究 系統 明確
特 を示 出来 ら 富
士山 特 的 葉形 森林限界 いう特
生 育 環 境 適 応 る 生 態 型
い 考えられる
回 DNA 系統解析 長 県 中部 ら
群 馬 県 谷 岳 を 境 陸 日 曓 側 ゜ シ チ
モ 系 統 一 ェ ヤ ヴ チ る 明
岐 信 性 箒状 り
類 ら
核ＤＮＡ 葉緑体ＤＮＡ 解析結果 比較 葉 体DNA 系 統 樹 2 DNA 系 統 樹 4 5 を 比 較 る 2 ェ ヤ ヴ チ 属 い る 新 潟 県 長 岡 須 坂 4 5 ェ ヤ ヴ チ を 構 り DNA 葉 体DNA 系 統 樹
る 長 岡 置 異 い る よ う
原 因 葉 体 遺 伝 子 可 能 性
考えら れ
葉 体遺伝子 種 ある 系統 異
る2 個体 交雑 より生 種 雑種 両
親 系 統 個 体 戻 交 雑 を 繰 り 返 い
方 系統 葉 体遺伝子 一方 系統
個体 入り ん う現象 ある 綿 2001
葉 体遺伝子 性遺伝 系統 異 る父親
花 粉 親 親 胚 珠 親 交 配 る 親 葉 体 遺 伝 子 入 り ん う 遺 伝 子 起
る 知られ いる
ら 回 結 い 考える 長
岡 須坂 系統 あ 関東周 個体群
交配 より 関東周 個体群 葉 体遺伝子
推測 る 現段階 解析
団や解析領域 少 遺伝子 や水
伝 他 原因 考えられる 原因 い
断言 い キンハャ数や解析領域を増や
系 統 を 把 握 る 明 確 る
ろう 霧ヮ峰 3 関東周 ェヤヴチ
を構 い 2 関東周 ェヤ
ヴチを構 り DNA 葉 体DNA 系統樹
る 置 異 いる 原因 い
前 述 長 岡 様 葉 体 遺 伝 子 考 え ら れる
年年 片 霧ヶ峰 イ
霧ヮ峰 ゜シチモ 近隣結 法系統樹 4 霧ヮ峰b d g h k q s 系統 り 霧ヮ峰 a 霧ヮ峰m t 霧ヮ峰i 霧ヮ峰o 系統
再節約法 5 霧ヮ峰b d g h k m o q s t 系統 霧ヮ峰a 霧ヮ峰
i 系統 う 霧ヮ峰m t 自然
地域 あり 比較的近い群馬県 万 系統
り地理的 近い 遺伝的 近い系統 自然地
域 いる可能性 示唆 れ 霧ヮ峰o
自然地域 あ れら 再節約法系統樹 5
系統 霧ヮ峰a 霧ヮ峰i 近隣結
法系統樹 4 再節約法系統樹 5
結 得 られ いる 霧ヮ 峰a 諏訪 ら霧ヮ峰
高原 る 街地 路沿い あり 人 地域 ある
霧ヮ峰地 ら れ いる 異 る系統
考えられ 自動 路沿い 人 的
れ 法面 生育 い 土
種子 混 い あるい より他地域
ら種子 持 れ 可能性 ある 一方 霧ヮ
峰i 伊豆大島 個体 ェヤヴチ れ
踊 場 原 入 り 自 動 路 近 置
り れ 業あるい 通行 る自動
付 着 種 子 地 域 芽 育 可 能 性
考えられ 伊豆大島 個体 系統
ら 関東 部 伊豆地方 ら種子 持 れ
可能性 考えられ い れ ろ 系統樹
明瞭 あり 霧ヮ峰地域 自生個体 変異
ある可能性 れ いる 後 解析塩 数を
増や より 確 系統樹を作 検討
る必要 ある 考えられ
霧ヮ峰 ゜シチモ 回解析 個体 い
地 域 大 部 系 統 り 地 域 個 体 群 あ
る 考えられ 自然地域 地域性系統 い
変異 あ る わ 周 部 霧ヮ峰a
地 域 自 動 路 沿 い 霧 ヮ 峰i 異 る 系 統 個体 られ 特 霧ヮ峰i個体 踊場 原 保 護 地 域 隣 接 り 後 よ り 生 態 遺 伝
学的調査 遺伝的解析 応 求 られる
考えられ
3片 DNA ITS領域 変異
DNA ITS領域 られる変異
年ィ 片 4片 DNA系統樹1近隣結 法
近隣結 法 よる DNA ITS領域を用い 子系統樹
5片 DNA系統樹2再節約法
再節約法 よる DNA ITS領域を用い 子系統樹
年イ 片 5．今後 展望
曓 究 確定 DNA 塩 配列
系統樹 信 性 後他 領域 ク
ヴェ゠ンケを行い タヴシ を増や い 必要
ある れ 行 国 全域 ゜シチモ 遺伝的
解 析 を 行 う ゜ シ チ モ 的 要
ESU 地域的 確立 ゜シチモ 地域性系
統 保全 人 的 入 れ定着 ゜シチモ個体
識 起源 推定 地域性系統 交配
実態 明ら る 考えられる
文献
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年ゥ 片
Kirigamine highland is known from of old as scenic sites. This research clarified the relations of two with a molecular marker. This research clarified the relations of the regional population of Polygonum cuspidatum that grows naturally in Kirigamine highland and individual introduced from the outside by greenery business according to road works, with a molecular marker. Authors investigate conservation biology of P.cuspidatum in various places. Authors are aiming at making map of Evolutionarily Significant Unit of P.cuspidatum in Japan. We try to clarified that the phylogeny of P.cuspidatum in Kirigamine highland. We investigated the surrounding of a natural region, and along the motoring road of Kirigamine highland, and DNA has been extracted from the individual of 12 points. DNA is additionally extracted from the individual collected with each prefecture in Kanto, and Niigata, Gifu, Ishikawa, Toyama, and Kochi. We constructed phylogenetic tree using rbcL-accD region of chloroplast DNA, and ITS region of nuclear DNA. As a result of the analysis, ten places of P. cuspidatum in Kirigamine highland became a monophyletic group. As for the individual along the motoring road of the village district in Suwa City that is adjacent to Kirigamine highland and Odoriba marshland entrance, are different. It was possibility that it was the one that had been brought in from another region.
