• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Comparative genomic analyses of cichlids and othe organisms in Lake Victoria to understand molecular mechanism of adaptive ratiation

Research Project

Project/Area Number 17H04606
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section海外学術
Research Field Biodiversity/Systematics
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Nikaido Masato  東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70432010)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐々木 剛  東京農業大学, 農学部, 教授 (00581844)
高橋 鉄美  兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 教授 (70432359)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Keywordsシクリッド / 適応放散 / ゲノム比較 / 平行進化 / 集団遺伝 / 野外調査 / ビクトリア湖 / 東アフリカ / 全ゲノム比較 / ゲノム多様性
Outline of Final Research Achievements

We proposed and examined the hypothesis that the adaptive radiation and parallel evolution of cichlids of Lake Victoria, was achieved through natural selection on alleles derived from standing genetic variation (SGV). During a total of three field surveys, we collected about 500 cichlid specimens for 40 species of Lake Victoria and Lake Tanganyika, some of which were used for whole genome analysis. We performed whole genome wide population genetic analyses on 18 cichlids (six individuals for three species each) by focusing on Dxy and Fst. As a result, we succeeded in isolating highly differentiated genes among Lake Victoria cichlid species, and found that many of them are derived from SGV. This study strongly suggests that a substantial number of SGV-derived genes are involved in the speciation and adaptation of cichlids.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

適応進化や平行進化のメカニズムについては、自然選択による斬新的なステップの積み重ねによって進化が達成されるとする既存のダーウィン進化論のみでの説明は難しく、それに加えて新たな進化理論による説明が必要であった。本研究は、祖先状態において存在する多型に自然選択が働くことで適応放散が達成される可能性を示した。このことは1800年代から続く進化論争に新しい概念を生み出すものであり、現在の地球上における生物多様性の理解にも大きな貢献をするものと考えており、その学術的・社会的な意義は大きいと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] タンザニア水産研究所(タンザニア)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evolution of <i>V1R</i> pheromone receptor genes in vertebrates: diversity and commonality2019

    • Author(s)
      Nikaido, M.
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 94 Issue: 4 Pages: 141-149

    • DOI

      10.1266/ggs.19-00009

    • NAID

      130007738055

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • Year and Date
      2019-08-01
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Morphology, phylogeny, and taxonomy of two species of colonial volvocine green algae from Lake Victoria, Tanzania2019

    • Author(s)
      Nozaki Hisayoshi、Matsuzaki Ryo、Kashindye Benedicto Boniphace、Ezekiel Charles Nyarongo、Shaban Sophia、Kawachi Masanobu、Aibara Mitsuto、Nikaido Masato
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Issue: 11 Pages: e0224269-e0224269

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0224269

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Patterns of genomic differentiation between two Lake Victoria cichlid species, Haplochromis pyrrhocephalus and H. sp. ‘macula’.2019

    • Author(s)
      Takuno S, Miyagi R, Onami J, Takahashi-Kariyazono S, Sato A, Tichy H, Nikaido M, Aibara M, Mizoiri S, Mrosso DJH, Mzighani S, Okada N, Terai Y.
    • Journal Title

      BMC Evolutionary Biology

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 68-68

    • DOI

      10.1186/s12862-019-1387-2

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 全ゲノム配列解析による異なる湖底環境に生息するヴィクトリア湖産シクリッド3種の適応過程の解明2020

    • Author(s)
      中村遥奈、相原光人、豊田敦、伊藤武彦、二階堂雅人
    • Organizer
      日本動物学会関東支部第72回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] シクリッドにおける唇肥大化の平行進化メカニズム2020

    • Author(s)
      畑島諒、豊田敦、梶谷嶺、伊藤武彦、二階堂雅人
    • Organizer
      日本動物学会関東支部第72回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 全ゲノム配列解析による異なる湖底環境に生息するヴィクトリア湖産シクリッド3種の適応過程の解明2020

    • Author(s)
      中村遥奈、相原光人、豊田敦、伊藤武彦、二階堂雅人
    • Organizer
      第2回日本遺伝学会春季分科会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノム比較から迫るビクトリア湖産シクリッドの適応放散のメカニズム2019

    • Author(s)
      二階堂雅人
    • Organizer
      日本魚類学会年会シンポジウム「古代湖における魚類の適応進化と種多様性創出」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 東アフリカ産淡水魚シクリッドゲノムにおける祖先多型遺伝子座の起源2019

    • Author(s)
      樋口拓人、西原秀典、梶谷嶺、豊田敦、伊藤武彦、岡田典弘,二階堂雅人
    • Organizer
      日本動物学会第90回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] シクリッドの唇肥大化における平行進化の遺伝的メカニズム解明2019

    • Author(s)
      畑島諒、鈴木健太、豊田敦、梶谷嶺、伊藤武彦、二階堂雅人
    • Organizer
      日本遺伝学会第91回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 条鰭類の全ゲノム重複に伴うOMP遺伝子の進化多様性について2019

    • Author(s)
      藤崎花美、小郷卓博、鈴木彦有、二階堂雅人
    • Organizer
      日本遺伝学会第91回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノムワイドなSINE 挿入解析から東アフリカ産シクリッドにおける祖先多型の持続性を解明する2019

    • Author(s)
      樋口拓人,西原秀典,梶谷嶺,豊田敦,伊藤武彦,岡田典弘,二階堂雅人
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 全ゲノム比較が明らかにしたヴィクトリア湖産シクリッド3種の適応プロセス2019

    • Author(s)
      中村遥奈,畑島諒,豊田敦,伊藤武彦,二階堂雅人
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノム比較解析から迫るシクリッドの適応放散のメカニズム2019

    • Author(s)
      二階堂雅人
    • Organizer
      遺伝学研究所進化セミナー
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] タンザニア・ヴィクトリア湖産群体性ボルボックス目2019

    • Author(s)
      野崎久義、松﨑令、Benedicto B. Kashindye、Charles N. Ezekiel、河地正伸、相原光人、二階堂雅人
    • Organizer
      第43回 日本藻類学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Colonial volvocines from Lake Victoria, Tanzania2019

    • Author(s)
      Hisayoshi Nozaki, Ryo Matsuzaki, Benedicto Boniphace Kashindye, Charles Nyarongo Ezekiel, Masanobu Kawachi, Mitsuto Aibara, and Masato Nikaido
    • Organizer
      Volvox 2019 in Tokyo
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シクリッドのフェロモン受容体候補V1R2の機能解明2019

    • Author(s)
      河村理輝,二階堂雅人
    • Organizer
      第6回 ケモビ研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 全ゲノム配列解析によるヴィクトリア湖産シクリッド3種の適応機構の解明2019

    • Author(s)
      中村遥奈、畑島諒、相原光人、二階堂雅人
    • Organizer
      第1回遺伝学会分科会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 東アフリカシクリッドゲノムにおける祖先多型遺伝子座の起源2019

    • Author(s)
      樋口拓人, 西原秀典, 梶谷嶺, 伊藤武彦, 二階堂雅人
    • Organizer
      第1回遺伝学会分科会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シクリッド(熱帯魚)の唇肥大化に関わる遺伝子メカニズム2018

    • Author(s)
      二階堂雅人
    • Organizer
      第1回再生学異分野融合研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 東アフリカ産シクリッドの全ゲノムを対象にした祖先多型遺伝子座の網羅的探索2018

    • Author(s)
      樋口拓人、西原秀典、梶谷嶺、伊藤武彦、二階堂雅人
    • Organizer
      日本進化学会第20回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] アフリカの湖で起きた適応放散 ―シクリッド進化の分子基盤に迫る―2018

    • Author(s)
      二階堂雅人
    • Organizer
      第70回 日本動物学会関東支部会 公開シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] シクリッドにおけるフェロモン受容体候補 V1R2遺伝子の発現解析2017

    • Author(s)
      清水翔子、河村理輝、二階堂雅人
    • Organizer
      日本進化学会第19回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Book] 遺伝子から解き明かす魚の不思議な世界(第4章 閉ざされた湖で起こった進化)2019

    • Author(s)
      二階堂雅人
    • Total Pages
      480
    • Publisher
      一色出版社
    • ISBN
      9784909383075
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Book] 閉ざされた湖で起こった進化:アフリカンシクリッドの世界「遺伝子から解き明かす魚の不思議な世界」2019

    • Author(s)
      二階堂雅人
    • Total Pages
      34
    • Publisher
      一色出版社
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 二階堂研究室

    • URL

      http://www.nikaido.bio.titech.ac.jp

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 二階堂研究室

    • URL

      http://www.nikaido.bio.titech.ac.jp/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi