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父系・母系遺伝子と古代DNAを用いたヒグマの大陸移動と北海道への渡来史の解明

Research Project

Project/Area Number 14J02026
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biodiversity/Systematics
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

平田 大祐  北海道大学, 理学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsヒグマ / 分子系統地理 / 集団遺伝学 / 遺伝的多様性 / 古代DNA
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、ヒグマの大陸移動と北海道への渡来史を解明することである。ヒグマのオスは出生地から遠くに移動するのに対し、メスは出生地にとどまる傾向があり、行動様式に性差がみられる。この行動様式の性差がヒグマ集団の進化史に大きく影響してきたと考えられる。そこで本研究では、北東アジアにおけるヒグマの父系遺伝構造を明らかにし、オスによる遺伝子流動が集団間および集団内の遺伝的連続性に及ぼす影響を評価するために、北海道および南千島 (国後島、択捉島)、サハリン、ユーラシア大陸 (カムチャッカ半島、ウラル山脈、ヨーロッパロシア、チベット) のヒグマ124個体の父系遺伝するY染色体DNAの塩基配列およびマイクロサテライト多型を分析した。北海道ヒグマ集団は父系ではユーラシア大陸および北米大陸集団から遺伝的に分化しており、大陸ヒグマ集団との最近の遺伝的な連続性はみられなかった。北海道内においてヒグマ父系では地理的な遺伝的構造はみられず、北海道内の地域集団間で頻繁に生じたオスの分散に伴う遺伝子流動が北海道内のヒグマ父系の遺伝的構造の形成に大きな役割を果たしたことが示唆された。また、択捉島ヒグマ集団は母系と父系それぞれで由来が異なり、ヒグマの雌雄で異なる分散様式に加え、創始者効果とその後の遺伝的浮動が択捉島ヒグマ集団の形成に大きく寄与したことが示唆された。本研究の結果から、これまでのミトコンドリアDNAのみを用いた先行研究で考えられていた以上に北海道周辺のヒグマ集団は複雑な系統地理学的特性を示すことが明らかになった。また、行動様式に顕著な性差がみられる動物を対象とした系統地理学の研究において、母系 (ミトコンドリアDNA) および父系 (Y染色体DNA) 双方の性特異的遺伝マーカーを用いることの重要性を示すことができた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Mitochondrial DNA haplogrouping of the brown bear (Ursus arctos) in Asia based on a newly developed APLP analysis.2014

    • Author(s)
      Daisuke Hirata, Alexei V. Abramov, Gennady F. Baryshnikov, Ryuichi Masuda
    • Journal Title

      Biological Journal of the Linnean Society

      Volume: 111 Issue: 3 Pages: 627-635

    • DOI

      10.1111/bij.12219

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic variation of the East Balkan Swine (Sus scrofa) in Bulgaria, revealed by mitochondrial DNA and Y chromosomal DNA.2014

    • Author(s)
      Daisuke Hirata, Valentin D. Doichev, Evgeniy G. Raichev, Nadezhda A. Palova, Jivko L. Nakev, Yordan M. Yordanov, Yayoi Kaneko, Ryuichi Masuda
    • Journal Title

      Animal Genetics

      Volume: 46 Issue: 2 Pages: 209-212

    • DOI

      10.1111/age.12269

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Y染色体DNA多型に基づく北海道およびユーラシア大陸ヒグマの父系集団構造2016

    • Author(s)
      平田大祐・間野勉・A. Abramov・G. Baryshnikov・P. Kosintsev・村田浩一・増田隆一
    • Organizer
      日本進化学会第18回東京大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス (東京都・目黒区)
    • Year and Date
      2016-08-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] "Molecular phylogeography of the brown bear (Ursus arctos) in Hokkaido and Eurasian Continent, revealed by complete mitochondrial DNA sequences"2016

    • Author(s)
      Daisuke Hirata
    • Organizer
      Theodosius Dobzhansky Center for Genome Bioinformatics Seminar
    • Place of Presentation
      サンクトペテルブルク (ロシア)
    • Year and Date
      2016-07-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular phylogeography of the brown bear (Ursus arctos) in Asia, revealed by complete mitochondrial DNA sequences2016

    • Author(s)
      Daisuke Hirata
    • Organizer
      Workshop ”Evolutionary and biogeography studies in Anatolia and Far East” at Ilia State University
    • Place of Presentation
      トビリシ(ジョージア)
    • Year and Date
      2016-03-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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