| Project/Area Number |
20J13557
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 45020:Evolutionary biology-related
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| Research Institution | The Graduate University for Advanced Studies |
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Principal Investigator |
細木 拓也 総合研究大学院大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 適応進化 / 交雑 / 進化 / 適応 / ゲノム |
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| Outline of Research at the Start |
新規生息地へ進出した集団は、ボトルネック効果により遺伝的多様性を欠くため、遺伝的変異を伴う適応進化は困難であるとされてきた。では、形成初期の新規集団は、如何にして適応進化を遂げるのだろうか。その検証には、集団形成初期における表現型進化と遺伝的多様性の変動とを合わせて解析することが必要である。そこで、東日本大震災により形成されたトゲウオ集団でみられる、採餌形態の急速な多様化に着目する。
まず、採餌形態の多様化の遺伝基盤を推定する。あわせて、採餌形態が分岐選択を受け、適応的に分化したのか検証する。つぎに、人為的に作出した雑種集団を、野外実験閉鎖系にて飼育し、実際に環境に応じて分化するかと検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
新規ニッチへの進出は、生物を新たな選択圧に晒すことで、急速な適応進化を誘導しうる。しかし同時に、新規ニッチへの進出は、集団の遺伝的多様性を減少させることで選択への応答能を低下させうることから適応進化が起こりにくいと考えられる。従って、新規ニッチへの進出に際して適応進化が生じるのか、また、適応進化が生じた場合、どのようなメカニズムで適応進化が生じるのかについては、未だ多くが解明されていない。 我々は、2011年の津波で形成された岩手県大槌町の旧市街地に位置する新規トゲウオ集団を用いて、生息環境に応じて急速な採餌形質（鰓耙数）の多様化が生じていることを観測してきた。本課題では、イトヨとニホンイトヨの種間交雑によって遺伝的多様性が増し、それに対して選択圧が働くことによって急速な適応進化が生じたとする仮説を立て、検証している。
汽水水路と淡水池に設置した閉鎖実験生簀に雑種を導入し、6ヶ月後回収したところ、環境間で鰓耙数の分化がみられた。本結果は、環境に応じた鰓耙数の分化が１世代内で見られる可能性を示唆している。次いで、新規集団の野外採集個体について、集団形成直後（2012年）から2019年までの鰓耙数を測定したところ、2015年以降は環境に応じた分化が消失していた。これは1) 2015年以降の防潮堤工事による環境の撹乱によって選択圧が変わったため、2)撹乱の影響で大きな遺伝的浮動が作用し、分化パタンが消失したため、もしくは3) 2014年にみられた環境間の分化は創始者効果や遺伝的浮動による偶然であった為、が考えられる。防潮堤工事が終了した2021年以降、鰓耙数が再分化するのかを検証することで、これらの仮説が検証できる。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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