自然教育園報告Ⓒ 2022

第 54 号：19 − 22,2022.

国立科学博物館附属自然教育園

東京大都市圏におけるマヤランの遺伝的多様性と都市的土地利用の関係
内田１

圭１, ＊・石井直浩２

東京大学大学院

農学生命科学研究科，２横浜国立大学大学院

環境情報学府Kei Uchida1, Naohiro Ishii2: Relationships between genetic parameters of Cymbidium macrorhizon andurban areas in a megacity. Miscellaneous Reports of the Institute for Nature Study (54): 19–22, 2022.
1

Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo, 2 Graduate School of Environment and Information

Sciences, Yokohama National University

はじめに対象に遺伝的多様性・分化と都市的土地利用の関係について検討した。

人間はこれまで，生物の生育・生息地を改変して活動を継続してきた。その代表的な例が都市的土地利用の拡調査方法

大である。しかしながら都市的土地利用の拡大は，生物の生育・生息域を縮小・分断化・劣化させることが明らかとなっている（Grimm et al.，2008；Seto et al.，2012）。

本研究は，東京都市圏の残存緑地に生育するマヤラン（ラン科シュンラン属）を対象に行った。マヤランは環

一般的に，生物の個体群サイズの縮小や生息地間を移境省レッドリストにおいて絶滅危惧 II 類（VU）に指定動するための分散が制限されることによって，個体群内されており，多年生，虫媒・風散布（Suetsugu，2014），の遺伝的多様性は低下し，個体群間の遺伝的分化は増大

菌従属栄養性（Motomura et al.，2010）といった生活すると考えられている（Rivkin et al.，2013）。多くの研史特性を有する。東京大都市圏の 9 つの残存緑地におい究は，分散能力の差異が大きい動物を対象としてきておて（図 2，絶滅危惧種のため詳細な位置情報は示さない

り，分散能力が低いとされている植物種の遺伝的多様性こととする，自然教育園はサイト 01 に位置する），各を都市的土地利用との関係から研究した事例はとても少緑地あたり 8 から 16 個体のマヤランから花弁を採取し，ない（Miles et al.，2019）。また，体サイズや人間によ

ゲ ノ ム ワ イ ド な 一 塩 基 多 型（SNPs: single nucleotide

る分散促進の有無に依存して都市的土地利用の拡大が生polymorphisms）の検出手法である ddRAD-seq（Peterson

物種へ与える影響は異なっている（Miles et al.，2018；et al.，2012）を用いて DNA 分析を実施した。得られSchmidt et al.，2020）。したがって，植物においても，た SNPs データから，各緑地内の遺伝的多様性の指標生活史・形質の差異に依存して，都市化の影響が異なるであるヘテロ接合度の期待値（HE），各緑地間の遺伝可能性がある。

的分化の指標である固定指数（pairwise FST）を算出しラン科植物は，都市的土地利用の拡大に対して脆弱なた。サイト間の遺伝的組成の類似度を可視化するため，分類群の一つであると考えられ，世界的に都市的土地利

pairwise FST に基づくネットワーク（Neighbor Net）を用の拡大に起因した絶滅が報告されている（Duncan et作成した。

al.，2011; Khapugin et al.，2020）。本研究では，シュンラン属マヤラン（Cymbidium macrorhizon）（図 1）を* E-mail: k.uchida023@gmail.com− 19 −

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図 1．自然教育園で開花するマヤラン（Cymbidium macrorhizon）．

結果および考察

都市的土地利用が拡大してきた地域において遺伝的分化の値（pairwise FST）が高いことは，遺伝的浮動による都市的土地利用がサイト周辺に占める割合が最も高い

確率的な遺伝的分化の蓄積（Wright，1943）および各緑

2 サイト（図 2，サイト 01 および 02）で HE は最も低い地における生育環境への適応的な遺伝的分化に起因することが明らかとなり，自然教育園（サイト名 01）の値はと考えられた。

0.168 であった。一方で，pairwise FST の平均値は，都市マヤラン個体群の保全策としては，遺伝的多様性が低的土地利用がサイト周辺に占める割合が最も高い 2 サイ

い緑地において，人為的に種子を散布すること等によるト（図 2，サイト 01 および 02）で最も高いことが示された。

他サイト由来の個体の導入が提案できる。今回の解析

また，pairwise FST に基づく Neighbor Net から（図 3），から，東京大都市圏におけるマヤランの遺伝的な分化他の緑地と比較して，これらの 2 サイトにおける遺伝的は，異なるサイト間であっても個体間の遺伝的差異が小組成は大きく異なっていることが明らかとなった。

さいことが明らかとなっており，検討次第では保全策と都市的土地利用がサイト周辺に占める面積率が高い緑なりうる可能性がある。今後は，遺伝的なパラメータと地では遺伝的多様性（HE）が低い傾向が明らかとなった。

土地利用の変化の関係を解析すること，および他のラン

その要因としては，生育域の縮小および分断化にともな科において平行進化が進んでいるのかについて検討する

い，集団サイズが小さくなっていることや生育域の間でことが重要である。の分散が制限されていることによって，遺伝的浮動が生じたことが考えられる（Honnay et al.，2007）。一方で，− 20 −

内田・石井：都市におけるマヤランの遺伝的多様性

図 2．東京大都市圏におけるマヤランの遺伝的多様性（HE）の分布．
マヤランは絶滅危惧種のため，正確な位置関係は表示しない．国立科学博物館附属自然教育園はサイト 01 に位置する．
数字記号 01‒09 は，本研究で調査した東京大都市圏における残存緑地サイトを示し，黒円は HE の値の大きさを示す．

図 3．東京大都市圏の残存緑地サイト 01‒09 における，pairwise FST に基づくネットワーク（Neighbor Net）．

謝辞

樹氏には東京大都市圏におけるサンプリング調査のお手伝いをいただきました。ここに感謝申し上げます。

本研究を進めるに当たり，自然教育園におけるサンプル収集のための許可申請および現地調査の手配をいただ
きました下田彰子氏（国立科学博物館附属自然教育園）に感謝の意を表します。また，横浜国立大学の岩知道優− 21 −

自然教育園報告第 54 号：19 − 22,

引用文献

2022.

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