尼崎周辺のタンポポの遺伝子解析 兵庫県立尼崎小田高等学校 <目的

尼崎周辺のタンポポの遺伝子解析
この領域の塩基配列が完全一致したからと言っ
てクローンであることが証明されるわけではない
兵庫県立尼崎小田高等学校
が、もし変異が見られれば一個体から単為生殖し
たクローン集団であることの反証となる。
また葉緑体 DNA の塩基配列と校外のタンポポの
<目的>
塩基配列を比較することにより雑種形成時の母方
本校は JR 尼崎駅の南約 4 キロの市街地に立地す
の個体が一致するかどうかが解析できる。もしデ
る。公園・庭・花壇・街路樹など人により管理さ
ータベースと分布調査とが充実しており、うまく
れた土地以外はすべてコンクリートとアスファル
検索ができれば雑種形成が行われた起源にあたる
トで覆われた環境である。
地域が推定できるかもしれない。先に述べたとお
タンポポの野外調査は全国規模で様々な人が係
り、今年 4 月の尼崎近辺の調査ではカンサイタン
って行なわれている。私たちも 2011 年春に JR 沿
ポポなどの在来タンポポは 1 個体も観察されなか
線より南側の尼崎市内のタンポポの調査を実施し
った。
た。
観察されたタンポポはすべて帰化タンポポで、
<先行究からわかっていること>
カンサイタンポポなどの在来タンポポは 1 個体も
雑種タンポポと帰化タンポポを形態的特徴のみ
観察されなかった。セイヨウタンポポやアカミタ
に基づいて明確に判断することは困難である(小
ンポポなどの帰化タンポポが観察され、帰化タン
川
ポポの雑種率は50%であった。
めには,採集されたみかけの帰化タンポポ各個体
これに対し 6 月に本校 1 年生SR科の理科の授
2001)
。
雑種であるか否かを正確に判断するた
について遺伝子解析を行うことが必要である。
業で実施した中庭のタンポポ調査では雑種率は1
00%であった。
その後 10 月に再調査した時も雑
種率は100%であった。また中庭で観察される
タンポポはすべてアカミタンポポで、今までセイ
ヨウタンポポは観察されていない。
この違いが生じた原因はとして次のようなこと
が考えられる。
「中庭に生息するタンポポは過去に
一度侵入し、一個体またはごく少数個体から単為
生殖により増殖したクローンである。最初の雑種
率が100%であったため、現在も変化なく10
0%のままである。
」
。いわゆるボトルネック効果
図1 雑種形成の模式図
が中庭において観察されているのではないかと考
*伊藤明 「近畿における雑種タンポポの分布状況」を
えた。
一部改変
中庭のタンポポを採集し、DNA のクローン解析
雑種タンポポの外見は帰化タンポポ(セイヨウ
を行えばはっきりするのではあるが、予算的にも
タンポポもしくはアカミタンポポ)と似ているの
技術的にも現時点では無理であるので、ひとまず
で、形態的に帰化タンポポと判定された個体がカ
葉緑体DNAのtrnL-F領域のシーケンスを
ンサイタンポポ由来の葉緑体(J)を持っていれば
行い、中庭のタンポポと校外の尼崎市街のタンポ
雑種ということになる(図1)
ポの塩基配列を比較することにした。
<遺伝解析方法>
種アカミタンポポ・雑種セイヨウタンポポは 3 つ
1. サンプルの葉を 3mm×3mm 切り取り、A バッフ
のグループにそれぞれ分かれた(図)。尼崎市街で
ァ 100μL を加え、よく 撹拌し、98℃で 10 分間加
採集した雑種セイヨウタンポポ 3 個体には変異が
熱し、4℃に急冷する。
(DNA 抽出液)
見られたが、アカミタンポポ(3 個体)と雑種ア
2. DNA 抽出液 2µL に PCR 反応液を 13µL 加え、PCR
カミタンポポ(3 個体)の塩基配列は完全に一致
法により DNA を増幅する。
した。
3.アガロースゲル(2%)で電気泳動した後、染色・
今回得られた塩基配列を BLAST を用いてデータ
観察し、雑種判別を行った。
ベース検索を試みた。雑種セイヨウタンポポにつ
4. このサンプルを業者に委託し、
塩基配列を決定
いてはすべてカントウタンポポ(Taraxacum
した。
platycarpum)が一番相補性が強かった(スコア:
約 845)
。
雑種アカミタンポポについてはすべて
Taraxacum calocephalum が一番相補性が強かった
(スコア:約 825)
。この種は地中海沿岸でよく採
集されている種のようである。
<考察>
中庭のタンポポの葉緑体解析に結果、尼崎市街
における雑種セイヨウタンポポのものと雑種アカ
ミタンポポのものが含まれていた。中庭の雑種帰
化タンポポの集団はクローンではなかった。今後
は生物班自ら中庭において種子を観察してサンプ
ルを採集し、アカミタンポポとセイヨウタンポポ
図 2 塩基配列を基にしたグループ分け
を区別する必要があると反省した。
中庭帰化タンポポ
: Z-NAKA-*
校外雑種アカミタンポポ
: Z-AKAMI-*
可能性が高い。今回解析した尼崎市内の雑種セイ
校外雑種セイヨウタンポポ
: Z-SEI-*
ヨウタンポポの塩基配列はすべて在来タンポポと
校外アカミタンポポ
: AKAMI-*
相補性が高かった。また変異がみられたことから
<結果>
葉緑体 DNA は雑種形成時の母親を反映している
日本で複数回雑種形成しいることが推察される。
雑種解析に用いた中庭および尼崎市内のタンポ
これに対し雑種アカミタンポポ 7 個体の葉緑体
ポの葉緑体DNAのtrnL-F領域のシーケン
DNAのtrnL-F領域は完全に一致し、相補
スを業者委託し、塩基配列を得た。解析を行った
性の高い個体の原産地は地中海沿岸であった。こ
のは尼崎市街で採集したアカミタンポポ(3 個
のことは日本に移入する前からヨーロッパで雑種
体)
・雑種アカミタンポポ(4 個体)
・雑種セイヨ
を形成していたか、もしくはアカミタンポポの系
ウタンポポ(3 個体)と中庭の雑種帰化タンポポ
統の一つに在来タンポポと同じ配列を持つグルー
(4 個体)である。
プが存在する可能性が高いと思われる。少なくと
アラインメント解析をおこない、グループ分け
を行うと尼崎市街で採集したアカミタンポポ・雑
日本への帰化後に形成されたものではなさそうで
ある。今後のさらなる調査が期待される。