Exploring the effect of ancient rivers in the Seto Inland Sea on the wood mouse genome on islands

• Project/Area Number: 18K06395
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45030:Biodiversity and systematics-related
• Research Institution: Fukuyama University
• Principal Investigator: Sato Jun 福山大学, 生命工学部, 教授 (80399162)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: アカネズミ / 瀬戸内海 / 島嶼 / ミトコンドリアDNA / MIGseq / GRAS-Di / GIS / 古代河川 / QGIS / 核ゲノム / 瀬戸内海島嶼 / 遺伝的浮動 / 遺伝的分化 / ゲノム / 次世代シークエンサー

Outline of Final Research Achievements

We deterimined the mitochondrial Dloop and Cytochrome b gene sequences for individuals of the large Japanese wood mice that inhabits the Seto Inland Sea islands. Phylogenetic analysis of the mitochodrial markers revealed the monophyly of each island lineage. However, the interrelationships among island's haplotype were not clarified. On the other hand, Mig-seq and GRAS-Di methods could extract 11,205 SNPs and 94,142 SNPs, respectively. The phylogenetic analysis using these polymorphisms clarified the monophyly of each island lineage and provided strong support for the interrelationships among island's haplotypes. The GIS analyses for the Seto-Inland Sea revealed ancient rivers that are currently submerged under the sea. The inferred ancient rivers are completely consistent with the phylogenetic relationships among island wood mice. It suggests that the ancient rivers would have played an important role to shape the genetic differentiation of the wood mice among islands.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

日本最大の内海である瀬戸内海がどのように形成されてきたのかは地質学的な記録からだけでは明らかとされてこなかった。本研究は、島に生息する生物の遺伝的分化という観点から地史に迫ろうとした初めての研究である。本研究においては、過去に流れていた古代河川の一つである豊予川と、芸予諸島に生息するアカネズミの系統関係との間に極めて高い一致性が見られた。このことは他地域においてもアカネズミの類縁関係から過去の地史に迫ることが可能であることを示唆するとともに、アカネズミ以外の生物についても瀬戸内海島嶼を舞台としてゲノムレベルでの分析を行うことで、瀬戸内海の地史が解明されることにつながることが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Ancient rivers shaped the current genetic diversity of the wood mouse (Apodemus speciosus) on the islands of the Seto Inland Sea, Japan (2022)
  • Author(s): Sato JJ, Yasuda K
  • Journal Title: Zoological Letters Volume: in press
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 次世代シークエンス時代の哺乳類学～初学者への誘い～ (2020)
  • Author(s): 佐藤淳、木下豪太
  • Journal Title: 哺乳類科学 Volume: 60 (2) Issue: 4 Pages: 307-318
  • DOI: 10.3106/ms2020-0033
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 瀬戸内海島嶼におけるアカネズミの地理的遺伝構造 (2021)
  • Author(s): 安田 皓輝, 森田 奈々, 大久保 槙人, 佐藤 淳
  • Organizer: 日本哺乳類学会2021年度大会
• [Book] 哺乳類学 (2022)
  • Author(s): 小池伸介、佐藤淳、佐々木基樹、江成広斗
  • Total Pages: 402
  • Publisher: 東京大学出版会
  • ISBN: 9784130622318