阪口翔太 地球環境学堂助教、長澤耕樹 同修士課程学生らの研究グループは、東北地方の温泉地で進化したと考えられる植物のヤマタヌキランについて遺伝解析を行った結果、土壌への適応性の違いによって本種の種分化が促進されたことを実証し、さらに火山の強酸性土壌という特殊な環境に適応したことによって、遺伝的多様性が完全に失われたことを明らかにしました。
ヤマタヌキランは温泉地の辫贬=2-3という强酸性土壌に适応しており、本研究グループはその遗伝分析を行うことで温泉植物の进化プロセスと遗伝的多様性の変化を解明することを目指しました。调査の结果、ヤマタヌキランの遗伝的多様性は姉妹种（最も近縁で祖先的な性质をもつと考えられる种）の30%しかないことが分かりました。
さらにシミュレーション分析によって、东北地方の各地の火山でどのような遗伝的多様性の変化が起きたのかを推定したところ、本种が东北北部から南部に分布を広げるなかで、段阶的に遗伝的多様性を减らしていった过程が復元されました。とくに分布の南限にあたる福岛県磐梯山の个体群では、调査した全ての遗伝子で1つの遗伝子型しか见つからず、ゲノム全体にわたって遗伝的多様性が完全に失われていました。
本研究から、强酸性土壌に适応することでヤマタヌキランは火山地帯で繁栄を手にしたものの、火山特有の搅乱や火山内に闭じ込め続けられたことにより、遗伝的多様性が着しく损なわれたと考えられます。この遗伝的多様性の低さは、野生の环境に生きる植物では例外的なレベルであり、植物の遗伝的多様性研究においても特笔すべき事例となりました。
本研究成果は、2019年12月27日に、国際学術誌「Molecular Ecology」に掲載されました。
図：本研究の概要図
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Koki Nagasawa, Hiroaki Setoguchi, Masayuki Maki, Hayato Goto, Keitaro Fukushima, Yuji Isagi, Yoshihisa Suyama, Ayumi Matsuo, Yoshihiro Tsunamoto, Kazuhiro Sawa, Shota Sakaguchi (2019). Genetic consequences of plant edaphic specialization to solfatara fields: Phylogenetic and population genetic analysis of Carex angustisquama (Cyperaceae). Molecular Ecology, 29(17), 3234-3247.
