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坪田博美・池田誠慈・井上侑哉・内田慎治・向井誠二 85 るため他産地または近縁種との比較を行うこと,本 種の保護や遺伝的多様性を明らかにする上で利用で きることから DNA バーコーディングを行った.ま た,先行研究で正確な DNA バーコーディングには 系統解析が不可欠であるとの指摘がある(坪田ほか 2014a, c)ことから,本研究でも系統解析を行った. 本研究では宮島産のモロコシソウ 1 個体から核 ITS 領域と葉緑体 trnL–trnF 遺伝子間領域の塩基配列 を得ることができた(アクセッション番号はそれぞ LC089017 LC089018).本研究を行った時点で は,DNA データベースにモロコシソウのこれらの配 列は登録されていなかった. 得られた配列について NCBI BLASTN を用 いて検索を行った.検索の結果,核 ITS 領域では JF976971 Lysimachia pittosporoides)と AF547715 L. confertifolia),AF547711L. vittiformis)が最大ス コア値(Max score)と配列の同一性(Ident)のい ずれも高い値を示した(Max score 1138, Ident 99%, カバー率 85– 83%).葉緑体 trnL–trnF 領域では Max score では KM819521 L. coreana)と KC465962 Ar- disia polysticta),AJ430880 Myrsine africana)が 高 い値を示した(Max score 2409–1818Ident 93–91%カバー率 100–74%).一方,Ident を指標とすると AF547766L. vittiformis)と AF547771L. foerum- graecum), AF547769L. pittosporoides), AF547770 L. confertifolia),AF547768L. petelotii)が高い値 を示した(Max score 1426–1378Ident 99%,カバー 45%).この差異は,今回得られた配列が 1,692 基と DNA データベースに登録されている多くのデー タ(約 800 塩基)よりも長かったことによるバイア Fig. 3. Phylogenetic tree based on analysis of the chloroplast trnL–trnF intergenic spacer (cp trnL–trnF) with 483-sequence dataset for the Primulaceae, depicted by the program RAxML. Supporting values more than 50% obtained by the program RAxML for bootstrap probabilities (BP) with 1,000 replicates and BEAST for Bayesian posterior probabilities (PP) are shown on or near each branch (BP/PP; in %). The root is on the midpoint of the obtained tree.

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  • 坪田博美・池田誠慈・井上侑哉・内田慎治・向井誠二 85

    るため他産地または近縁種との比較を行うこと,本種の保護や遺伝的多様性を明らかにする上で利用できることから DNA バーコーディングを行った.また,先行研究で正確な DNA バーコーディングには系統解析が不可欠であるとの指摘がある(坪田ほか 2014a, c)ことから,本研究でも系統解析を行った. 本研究では宮島産のモロコシソウ 1 個体から核ITS 領域と葉緑体 trnL–trnF 遺伝子間領域の塩基配列を得ることができた(アクセッション番号はそれぞれ LC089017 と LC089018).本研究を行った時点では,DNA データベースにモロコシソウのこれらの配列は登録されていなかった. 得られた配列について NCBI の BLASTN を用いて検索を行った.検索の結果,核 ITS 領域ではJF976971(Lysimachia pittosporoides)と AF547715(L.

    confertifolia),AF547711(L. vittiformis) が 最 大 スコア値(Max score)と配列の同一性(Ident)のいずれも高い値を示した(Max score 1138, Ident 99%, カバー率 85– 83%).葉緑体 trnL–trnF 領域では Max score では KM819521(L. coreana)と KC465962(Ar-disia polysticta),AJ430880(Myrsine africana)が 高い値を示した(Max score 2409–1818,Ident 93–91%,カ バ ー 率 100–74%). 一 方,Ident を 指 標 と す る とAF547766(L. vittiformis)と AF547771(L. foerum-graecum),AF547769(L. pittosporoides),AF547770

    (L. confertifolia),AF547768(L. petelotii)が高い値を示した(Max score 1426–1378,Ident 99%,カバー率 45%).この差異は,今回得られた配列が 1,692 塩基とDNAデータベースに登録されている多くのデータ(約 800 塩基)よりも長かったことによるバイア

    Fig. 3. Phylogenetic tree based on analysis of the chloroplast trnL–trnF intergenic spacer (cp trnL–trnF) with 483-sequence dataset for the Primulaceae, depicted by the program RAxML. Supporting values more than 50% obtained by the program RAxML for bootstrap probabilities (BP) with 1,000 replicates and BEAST for Bayesian posterior probabilities (PP) are shown on or near each branch (BP/PP; in %). The root is on the midpoint of the obtained tree.

  • Hikobia Vol. 17, No. 1, 201586

    スが影響したものと考えられる. 系統解析では,BLAST 検索で検索結果上位 500個の塩基配列を fasta 形式で保存したデータセットを不要な配列を除くなど加工して解析に用いた.データセットには,これまでヤブコウジ科 Myrsinaceaeやテオフラスタ科 Theophrastaceae に置かれ,APG III 植物分類体系(APG III 2009, Haston et al. 2009)ではサクラソウ科に含まれる種のデータも含まれた.得られたデータから配列長が短いものを除いて系統解析に用いた.ITS 領域では AF547732(L. micro-carpa)と姉妹群になり,BLAST 検索の結果高い値を示した配列とクレードを形成した(Fig. 2).trnL–trnF 領域では AF547774(L. microcarpa)や Ident で高い値を示した配列がクレードを形成し,モロコシソウはその姉妹群になった(Fig. 3).これらのクレードは,Zhang et al.(2012)で Idophyton 亜属に相当するクレードであった.一方,trnL–trnF 領域で Max score の値が高かった KM819521 とは系統的に比較的近かったが,それ以外の配列は他のクレードに含まれた.最大スコア値(Max score)は配列の類似性を加算減算の得点で表現する方法であり,全体の長さやギャップ,塩基置換を使って補正した値で,値が大きいほど比較した配列間の相同性は高いと言える.一方,配列の同一性(Ident)は配列が一致した割合を示したもので,比較した配列間で一致した数を全体の長さで単純に比較した値である.一般的にDNA バーコーディングでは非常に類似した配列同士を比較する.このため,単純に配列の同一性の値でも比較に十分と考えられる.とくに,比較する配列の長さが大きく異なる場合,補正の影響が大きく影響する.本研究の結果からも,DNA バーコーディングにおいて,Ident の値を指標とすることが適切な場合が多いと考えられる.また,本研究でも系統樹を構築することでより正確な DNA バーコーディングが可能であったが,近隣に位置する配列は Max scoreよりもむしろ Ident の値が大きいものの方が反映されていた.系統解析の結果最近隣になった種群の生育立地や発芽に関する情報を得ることで,今後の保全計画に役立つ可能性がある.さらに,今後,保護のため,DNA データベースの充実や宮島以外の他産地との比較,集団内の遺伝的多様性の解明が望まれる.

    謝辞

     本研究の一部は,科研費 MEXT/JSPS(23770089)の助成を受けたものである.シークエンスは広島大学自然科学研究支援開発センター生命科学実験部門

    生命科学機器分析部で行われた.現地調査のため近畿中国森林管理局広島森林管理署にはご配慮頂いた.また,Tasmanian Museum and Art Gallery の R. D. Seppelt 博士には,英文校閲いただくとともに,内容についてご教示頂いた.心より感謝申し上げる.

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