メダカ科魚類における同所的種分化の遺伝基盤と浸透交雑による促進
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21K06291
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45020:Evolutionary biology-related
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
柿岡 諒 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 特命助教 (40712055)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 進化 / 種分化 / 適応 / 交雑 / 遺伝子流動 / ゲノム / 魚類 |
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| Outline of Research at the Start |
インドネシアのスラウェシ島にある古代湖（ポソ湖）で同所的に種分化したメダカ科魚類3種を対象に，3種間の資源分割と同類交配に関わる形質がどのような遺伝的基盤を持っているのかを明らかにする．また，ポソ湖の3種に加え，過去にポソ湖の集団への遺伝子流動があったことが示唆されている近隣の湖に生息する別のメダカ属魚類の計4種のゲノム配列を取得し，系外から浸透してきたゲノム領域の網羅的探索を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物が同所的に種分化するには，資源分割と同類交配の成立が重要であると考えられている．しかし，それらがどのような遺伝的基盤にもとづいて進化したのか実証した研究はほとんどない．また，同所的種分化は系外からの遺伝子浸透によって促進されるという可能性が指摘されているものの，実証例はほとんどない．
インドネシアのポソ湖で同所的に種分化したと考えられるメダカ属魚類を対象に，資源分割と同類交配に関わる形質がどのような遺伝的基盤を持っているのかを明らかにするために，量的遺伝子座位（QTL）解析を進めている．本年度は，一部の種間交雑家系についてQTL解析を行い，消化管長などに関わるゲノム領域を特定した．また性決定領域も特定し，性決定に複数の遺伝子座が相互作用する可能性があることが示唆された．
ポソ湖のメダカ科魚類野外集団における遺伝子浸透とその同所的種分化における役割を明らかにするために，野外集団に関する集団ゲノム解析を進めている．本年度は，全ゲノムリシーケンシングデータにもとづく集団遺伝解析を行い，現在種間で交雑が見られるか，種間での遺伝子流動の阻害が示唆される領域があるのか，逆に遺伝子流動が示唆される領域があるのかなどについて調べた．また，性決定に関するゲノムワイド関連解析（GWAS）をポソ湖に生息するメダカ属魚類3種を対象に行った．その結果，性決定様式が3種ともすべて異なることが分かった．これらの結果については学会発表を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の予定通りQTL解析に必要な交配家系の育成と形質の測定を完了し，QTL解析を進めつつある．一方野生集団を対象とした研究については，COVID19による海外渡航制限のためインドネシアでの現地調査ができず遅れが生じたものの，集団ゲノム解析を行うのに必要な野生個体の全ゲノム配列を得るための実験を完了し，シーケンスデータを得た．現在集団ゲノム解析を進めつつある．
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| Strategy for Future Research Activity |
ポソ湖内のメダカ属魚類における資源分割や同類交配に関わる形質の遺伝的基盤を解明するための遺伝的基盤をQTL解析によって調べる．ポソ湖内のメダカ属魚類が種分化する前に，他の集団からの遺伝子浸透があったことが先行研究により示されている．しかし，ゲノムのどの領域が浸透してきたか，そして浸透遺伝子が同所的種分化にどのような役割を果たしたかは明らかになっていない．そこで，浸透したゲノム領域の特定や淘汰の痕跡を検出するなどして，それらが種分化に果たした役割を検証するために集団ゲノム解析を進める．
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Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
