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Exploring genomic signatures of Ryukyu-ayu to inform the survival of an endangered fish species

Research Project

Project/Area Number 20K06191
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research InstitutionFukui Prefectural University (2022-2023)
Tokai University (2020-2021)

Principal Investigator

武島 弘彦  福井県立大学, 海洋生物資源学部, 客員研究員 (50573086)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安房田 智司  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (60569002)
橋口 康之  大阪医科薬科大学, 医学部, 准教授 (70436517)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords絶滅危惧種 / 集団ゲノミクス / 魚類 / リュウキュウアユ / アユ / 存続
Outline of Research at the Start

絶滅が危惧される生物では,個体数の減少に伴い近親交配が生じ,遺伝的多様性の低下から絶滅リスクは加速する.ところが一部の絶滅危惧生物は,多様性が低いままで長期間存続してきた.全ゲノム比較分析から絶滅危惧生物が持つ遺伝的特性を解明できるが,魚類の研究は殆どない.絶滅危惧魚類のリュウキュウアユは,奄美大島のみに生息するアユの亜種である.島内の2 集団が,数万年の長期にわたり小集団かつ低い遺伝的多様性を維持してきた一方で,日本本土のアユは大集団で遺伝的多様性が高い.本研究では,リュウキュウアユの小集団とアユの大集団との比較ゲノミクスを行い,絶滅危惧魚類の存続に不可欠な遺伝的特性を明らかにする.

Outline of Annual Research Achievements

絶滅危惧種では,近親交配に伴う遺伝的多様性の低下が絶滅リスクを高めるものの,絶滅危惧種の一部は長期間存続してきた.本研究では,魚類の絶滅危惧種,アユの亜種リュウキュウアユをモデルとして,(1)高深度で個体レベル,ならびに低深度で集団レベルのゲノム情報を解読する.(2)得られた個体/集団のゲノム・データについて,集団サイズの大きい日本のアユ集団との比較から,魚類ではほとんど進んでいない,絶滅危惧種の存続に不可欠な遺伝的特性の解明を目的としている.

第4年度である本年度は,(2)に関して,4つの地域集団,リュウキュウアユの奄美東部ならびに奄美西部,日本本土のアユと琵琶湖アユから得られた低深度データに基づき,比較集団ゲノミクス解析を進めた.これまでに,Tajima's Dや,塩基多様度の比較検討から,リュウキュウアユの2集団では,「生体防御」や「mRNAの品質管理機構」に関連する遺伝子が含まれるゲノム領域にて,「平衡選択」の影響下にあることが分かっていたが,新たに「グリセロ脂質の代謝」や「副甲状腺ホルモン合成」などに関わる遺伝子領域が平衡選択にあることが検出された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウィルスの感染拡大により生じた,初年度から第4年度までの計画の遅れを挽回するべくデータ解析を進めた.種々のデータ解析を実施できる状況は整っていたものの,解析の一部については次年度に繰り越すこととなり,研究成果のとりまとめが遅れている.

Strategy for Future Research Activity

データ解析から見いだされた,絶滅危惧集団に特徴的な遺伝的特性について,未着手のデータ解析手法の適用を進めて,さらに検討を進めると共に,研究成果のとりまとめを進める.

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 集団ゲノミクスで探るアユの生態的差異の遺伝基盤2024

    • Author(s)
      武島弘彦
    • Journal Title

      水産育種

      Volume: 53

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Detailed kinship estimation for detecting bias among breeding families in a reintroduced population of the endangered bagrid catfish Tachysurus ichikawai2024

    • Author(s)
      Hinano Mizuno, Kouji Nakayama, Tetsuya Akita, Yasuyuki Hashiguchi, Tomonori Osugi, Hirohiko Takeshima
    • Journal Title

      Population Ecology

      Volume: online Issue: 2 Pages: 109-124

    • DOI

      10.1002/1438-390x.12183

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] リュウキュウアユのゲノミクスで探る絶滅危惧魚類の存続に不可欠な遺伝的特性2023

    • Author(s)
      武島弘彦
    • Journal Title

      水産育種

      Volume: 52 Pages: 75-79

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] The detailed population genetic structure of the rare endangered latid fish akame Lates japonicus with extremely low genetic diversity revealed from single-nucleotide polymorphisms2023

    • Author(s)
      Naito Takuya、Nakayama Kouji、Takeshima Hirohiko、Hashiguchi Yasuyuki、Akita Tetsuya、Yamasaki Yo Y.、Mishina Tappei、Takeshita Naohiko、Nagano Atsushi J.、Takahashi Hiroshi
    • Journal Title

      Conservation Genetics

      Volume: online Issue: 4 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1007/s10592-023-01517-2

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Salinity tolerance and early survival of F1 hatchlings crossbred between amphidromous and landlocked strains of ayu under experimental condition2023

    • Author(s)
      Iguchi Kei’ichiro、Takeshima Hirohiko
    • Journal Title

      Ichthyological Research

      Volume: online Issue: 4 Pages: 467-473

    • DOI

      10.1007/s10228-023-00905-5

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interploidy gene flow involving the sexual-asexual cycle facilitates the diversification of gynogenetic triploid Carassius fish2021

    • Author(s)
      Mishina Tappei、Takeshima Hirohiko、Takada Mikumi、Iguchi Kei’ichiro、Zhang Chunguang、Zhao Yahui、Kawahara-Miki Ryouka、Hashiguchi Yasuyuki、Tabata Ryoichi、Sasaki Takeshi、Nishida Mutsumi、Watanabe Katsutoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 22485-22485

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01754-w

    • NAID

      120007169935

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Does construction in the spawning ground improve the riverbed conditions making it suitable for spawning of the Ryukyu-ayu Plecoglossus altivelis ryukyuensis?2020

    • Author(s)
      Awata Satoshi、Tsuruta Tetsuya、Abe Shin-ichiro、Yonezawa Toshihiko、Iguchi Kei’ichiro
    • Journal Title

      Ichthyological Research

      Volume: 67 Issue: 4 Pages: 493-501

    • DOI

      10.1007/s10228-020-00745-7

    • NAID

      120007036307

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019886

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 集団ゲノミクスで探る海産アユと琵琶湖産アユの違い2023

    • Author(s)
      武島弘彦
    • Organizer
      令和5年度日本水産学会秋季大会ミニシンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 異なる年級群の当歳魚間に見出される兄弟姉妹関係に基づくネコギギ移植集団の個体数推定-CKMR法の試行2023

    • Author(s)
      田口心, 水野ひなの, 中山耕至, 秋田鉄也, 橋口康之, 大杉奉功, 南野洋孝, 鈴木厚裕, 武島弘彦
    • Organizer
      日本魚類学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 異なる年級群の稚魚間に見出される兄弟姉妹関係に基づくアカメ成魚の個体数推定-CKMR法の試行2023

    • Author(s)
      内藤拓哉, 中山耕至, 武島弘彦, 秋田鉄也, 橋口康之, 小関右介, 高橋洋
    • Organizer
      日本魚類学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Detailed kinship estimation for detecting bias among breeding families in a reintroduced population of endangered bagrid catfish, Tachysurus Ichikawai2022

    • Author(s)
      水野ひなの, 中山耕至, 秋田鉄也, 橋口康之, 大杉奉功, 武島弘彦
    • Organizer
      個体群生態学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Causes and consequences of life-history variation in wild populations: relating individual fitness to population dynamics and local adaptation using a pedigree analysis2022

    • Author(s)
      野田祥平, 秋田鉄也, 武島弘彦, 佐藤拓哉
    • Organizer
      個体群生態学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ダム湖の外来魚オオクチバスにおける新たな駆除効果の評価方法の開発;大規模DNA分析を用いた高精度近親関係解析による個体数推定法の適用2022

    • Author(s)
      奥村健太, 野原健司, 井戸啓太, 坂本正吾, 稲川崇史, 沖津二朗, 松崎厚史, 佐々木良浩, 大杉奉功, 秋田鉄也, 田原大輔, 武島弘彦
    • Organizer
      応用生態工学会研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 絶滅危惧魚類リュウキュウアユのゲノム特性2022

    • Author(s)
      柳川実桜,野原健司,梁田椋也,三品達平,橋口康之,安房田智司,井口恵一朗,西田 睦,武島弘彦
    • Organizer
      日本魚類学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] カジカ(Cottus pollux)種群における遺伝子浸透と高水温適応の関連性2022

    • Author(s)
      伊藤僚祐,三品達平,武島弘彦,田原大輔,渡辺勝敏
    • Organizer
      日本魚類学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ゼニタナゴのドラフトゲノム決定及び食性関連遺伝子群の解析2022

    • Author(s)
      橋口康之・斉藤憲治
    • Organizer
      日本魚類学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 森と川のつながりが維持するアマゴの生活史多様性:野外操作実験とゲノム解析の融合へ2022

    • Author(s)
      上田るい, 金岩稔, 照井慧, 瀧本岳, 武島弘彦, 勝村啓史, 橋口康之, 山﨑曜, 佐藤拓哉
    • Organizer
      第69回日本生態学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 硬骨魚類における嗅覚受容体遺伝子の多様性:生活史との関連に着目して2021

    • Author(s)
      橋口康之
    • Organizer
      日本進化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 魚類におけるフェロモン受容体OR114の起源と分子進化2021

    • Author(s)
      橋口康之・井上順治・中島淳
    • Organizer
      日本魚類学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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