ヴィクトリア湖産シクリッドの適応放散を促した遺伝的基盤の解明
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20J13861
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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 | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中村 遥奈 東京工業大学, 生命理工学院, 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 | シクリッド / 集団史推定 / 分子系統解析 / 集団遺伝学 / ゲノム比較解析 |
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| Outline of Research at the Start |
短期間に爆発的な種分化(適応放散)を経験したヴィクトリア湖産シクリッドは生物進化のモデル生物として知られている。本研究では、ヴィクトリア湖産シクリッドの適応に寄与したと考えられる適応候補遺伝子に対して、分子系統解析による対立遺伝子の起源の推定、遺伝子系図シミュレーションプログラムを用いた自然選択の時期と強さの推定を行なうことで、変異型が出現し、自然選択により頻度が増加し、最終的に集団内に固定するという遺伝子の進化過程を定量的に明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヴィクトリア湖産シクリッドは短期間に環境への適応を通して形態や生態において多様な種が爆発的に生じた適応放散を経験した、進化のモデル生物である。本研究課題では、自然選択を受けて集団内に適応的変異を有する対立遺伝子が広まり、固定する過程をゲノムデータから定量的に明らかにすることで、ヴィクトリア湖産シクリッドの種分化・適応に寄与したとされる遺伝子の進化過程を理解することを目的とした。
2021年度は2020年度に引き続き、種内に生息場所に応じた分集団を持つ種について集団史の推定を行なうために、さらに17個体分の全ゲノム配列を新規あるいは追加で決定した。これにより、近縁種を含めた計31個体分の全ゲノム配列データを用いた、ヴィクトリア湖産シクリッド研究ではほぼ実施されていない集団遺伝解析が可能となった。まず、多型情報に基づく主成分分析、分子系統推定および遺伝子流動を考慮した分岐パターン推定を実施した。その結果、これまで形態的特徴のみで近縁種と考えられてきた未記載種がゲノム情報からも他のヴィクトリア湖シクリッドと比較して最も近縁であることが支持され、また同所的に生息する種間での遺伝子流動の痕跡を確認することができた。続いて、自然選択を受けた適応的な変異を有する対立遺伝子を網羅的に探索し、種・集団ごとに適応に寄与した可能性の高い遺伝子を特定することができた。これらの成果から、詳細な集団史を得ることができ、さらに種・集団内で広まっている適応的変異を有する対立遺伝子が祖先集団でどのような頻度で存在していたのかという遺伝子の進化過程推定において有益な情報を得た。本研究成果は今後論文としてまとめ、投稿することを計画している。
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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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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
