井鷺 裕司

井鷺, 裕司

1772

イサギ, ユウジ

Research Institute for Humanity and Nature Repository

D N A マ ー カ ー を 利 用 し た 景 観 レ ベ ル の 生 物 多 様 性 研 究井 鷺 裕 司 ( 広 島 大 学 総 合 科 学 部 )地 球 上 ほ ぼ す べ て の 生 態 系 に お い て 、 断 片 化 、 孤 立 化 、 面 積 の 減 少 と い った プ ロ セ ス が 進 行 し て お り 、 生 物 は 孤 立 化 し た モ ザ イ ク 状 の habitat 内 で 生育 を 強 い ら れ て い る 。 こ の よ う な 状 況 下 に お い て 、 生 物 保 全 や 持 続 可 能 な 生産 を 達 成 す る た め に D N A マ ー カ ー は ど の よ う に 有 効 な の だ ろ う か 。 ま た 、異 な っ た 森 林 利 用 オ プ シ ョ ン が 生 物 多 様 性 に 与 え う る 影 響 に 関 し て D N A マー カ ー を 用 い て イ 可 を モ ニ タ ー す べ き だ ろ う か 。生 物 の 生 育 地 が 分 断 化 さ れ 孤 立 す る こ と で 個 体 群 が 被 る 弊 害 と し て は 、 個体 数 の 減 少 に よ る 対 立 遺 伝 子 の 直 接 的 な 消 失 、 遺 伝 的 浮 動 に よ る 遺 伝 的 多 様性 の 低 下 、 近 交 弱 勢 に よ る 活 力 の 低 下 、 等 が あ げ ‘ ら れ る o こ れ ら は い ず れ も持 続 的 な 生 態 系 の 管 理 を 目 指 す に あ た っ て 、 無 視 で き な い 重 要 な 項 目 で あ る O景 観 レ ベ ル で 生 物 多 様 性 を と ら え る に は 、 複 数 の 景 観 構 成 要 素 ご と に 種 構成 の 多 様 性 や 種 内 の 遺 伝 的 な 多 様 性 を と ら え る と と も に 、 景 観 構 成 要 素 間 の遺 伝 的 な ネ ッ ト ワ ー ク 、 す な わ ち g e n e flow を 正 確 に 解 析 す る 必 要 が あ る o例 え ば 、 孤 立 し た 集 団 で は 世 代 を 経 る ご と に 遺 伝 的 浮 動 に よ っ て 遺 伝 的 多 様性 が 減 少 し 、 さ ま ざ ま な 弊 害 が 現 れ る こ と が 知 ら れ て い る o 特 に 樹 木 の よ うに 遺 伝 的 荷 重 の 大 き な 生 物 で は 遺 伝 的 浮 動 に よ る 遺 伝 的 多 様 度 の 低 下 に 伴 う近 交 弱 勢 に つ い て は 注 意 を 要 す る 。遺 伝 的 浮 動 に よ る 多 様 性 の 低 下 は g e n e flow に よ っ て 効 率 的 に キ ャ ン セ ルさ れ る o 例 え ば 1 世 代 あ た り 1 個 体 相 当 の g e n e flow が あ れ ば ‘遺 伝 的 浮 動 の弊 害 の 8 0 % は 回 避 で き る D 生 態 系 聞 を 結 ぶ コ リ ド ー が 注 目 さ れ る 所 以 で あ るが 、 コ リ ド ー の 機 能 評 価 や 、 モ ザ イ ク 状 に 分 布 す る 生 態 系 の 健 全 度 を 評 価 する た め に は 、 D N A マ ー カ ー を 用 い た g e n e flow の 直 接 的 な 測 定 が 有 効 で あ る 。特 定 の 管 理 方 法 が 森 林 生 態 系 の 遺 伝 的 多 様 性 に 与 え る 影 響 を 知 る う え で 留意 し な け れ ば な ら な い の が 、 樹 木 は 寿 命 が 長 く 、 turnover に 時 間 が か か る こと で あ る o 繁 殖 サ イ ズ に 達 し た よ う な 個 体 の み を 対 象 に モ ニ タ ー し て も 、 各種 利 用 オ プ シ ョ ン に よ る 遺 伝 的 多 様 性 へ の 影 響 を 見 逃 す こ と に な る だ ろ う 。現 有 の 繁 殖 個 体 は か な り 以 前 の 状 態 の 生 態 系 の も と で 受 粉 し 結 実 し た 種 子 に由 来 す る も の で あ り 、 現 時 点 で も 同 質 の 種 子 が 生 産 さ れ て い る と は 限 ら な し '0例 え ば ¥ ポ リ ネ ー タ ー の 質 、 量 、 同 種 個 体 群 の 配 置 、 量 が 変 化 す る こ と に よっ て 、 繁 殖 個 体 の 遺 伝 的 な 組 成 が 変 化 し て い な く て も 、 飛 散 し て く る 花 粉 や結 実 す る 種 子 の 質 が 変 化 す る 可 能 性 が あ る D-3-例えば¥私たちがホオノキやホンシャクナゲを対象に高精度の DNAマーカーを用いて分析した結果では、種子の花粉親組成は、花や個体ごとに特異で、また林床に見られる稚樹のものとも著しく異なるものであった。送受粉や結実といったプロセスが、わずかな条件の違いに極めて敏感であることを示すものであるが、この事はまた、不適切な管理の元では、繁殖集団自体の遺伝的多様性が保たれていたとしても、次世代への遺伝子の流れを気付かないままに劣化させてしまうことが大いにありうることを示している o従って、各種森林利用オプションが生態系に及ぼす影響を的確に評価するためには、遺伝的なデー夕、それも長期間にわたる更新プロセスの積分値としての繁殖個体を対象とした分析だけでなく、毎年起こるイベン卜である送受粉・結実・発芽といったプロセスにおける遺伝解析を異なった森林利用オプション下にある景観構成要素で大規模かつ詳細に行うことが必要だろう Dこれらのモニターを大規模かつ詳細に行うことは、ほんの数年前までの技術ではかなりの労力を必要とするもので、常識的にはほぼ不可能といえるものであったが、技術的な進歩によって、現在ではさほど難しいものではなくなってきている oDNAの塩基配列をすべて読み取ることでゲノム構造を明らかにしようとする、労力と費用を要する研究が様々な生物を対象として進められている。このことは生命科学に多大な進歩をもたらしうるものであるが、生態科学においても、適切な生態系の管理のために、ただ単に景観構成要素ごとの静的な遺伝的多様性を明らかにするだけでなく、より多くの労力・コストを要するものの、更新プロセスに直接関わる項目の動態や質の変化を DNAマーカーを用いて大規模にモニターし、各種利用オフションの評価を行う事が、持続的な生態系の管理に大きな進歩をもたらすにちが‘いない。-4-

DNAワーカーを利用した景観レベルの生物多様性研究

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DNAワーカーを利用した景観レベルの生物多様性研究

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