回遊パタンの進化の過程を探る：初期生活史と内分泌系からのアプローチ
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21K06296
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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 | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
前田 健 沖縄科学技術大学院大学, 海洋生態進化発生生物学ユニット, スタッフサイエンティスト (20572829)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯田 碧 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 准教授 (30745328)
山崎 曜 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 助教 (40816021)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 回遊 / 初期生活史 / トランスクリプトーム / 卵サイズ / 耳石 |
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| Outline of Research at the Start |
ヨシノボリ属魚類の回遊パタンは種によって異なり、例えば発育段階に応じて川と海の間を回遊する種や一生川に留まる種などがある。それらは異なる回遊パタンを持つ種から生活史を変化させて進化してきたと考えられるが、回遊パタンの進化を引き起こす生理機構の変化や適応上の理由はほとんど分かっていない。本研究では、初期の発育を制御する甲状腺ホルモンの作用および発現遺伝子を回遊パタンの異なるヨシノボリ属の姉妹種間で比較する。また異なる環境間において回遊パタンや卵サイズを比較することにより、回遊パタン進化の適応的意義を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は、未同定サンプルのRNA抽出を行い、RAG2遺伝子の配列により種同定を進めた。また、前年度に行った5種のRNAシーケンスの予備的な解析を行った。その結果、前年度のシーケンシングに追加すべきサンプルはないこと、両側回遊性の種と河川性の種の間でRNA発現のタイミングに違いがありそうなことが確認された。今後は、変態に関わる個別の遺伝子に注目して解析を進める。
前年度に公表したフィリピンのパラワン島産ヨシノボリ属の分類と系統関係の研究に続き、本年度はベトナム産ヨシノボリ属の形態観察および計測を進め、ベトナム北部のサンプルに6種、ベトナム中部のサンプルに5種が含まれることを再確認できた。ベトナム中部の種には未記載種が含まれるため、次年度中に新種記載を含む分類学的整理を公表できるよう急ぎたい。また、ヨシノボリ属249個体のddRADseqのシーケンスを行った。今後、これまでに解析済みのミトコンドリアゲノムのデータと合わせて解析し、対象種間の系統関係を明らかにする予定である。
前年度に引き続き、卵サイズの研究のための沖縄産ヨシノボリ属の成熟雌の採集を行い、一通りサンプルをそろえることができた。この中でケンムンヒラヨシノボリの産着卵塊が得られたため、卵サイズを計測し、2017年に採集されたヤイマヒラヨシノボリの産着卵のデータと合わせて、口頭発表を行った。両種の卵は、琉球列島の他の両側回遊性の種より小さく、島嶼性ヨシノボリ属の卵サイズに関する重要な示唆を得た。今後論文として公表する予定である。
2022年度に、フィリピンとベトナム産ヨシノボリ属の耳石の微量元素分析を行った。回遊パタンは種によって異なり、仔魚期を海で過ごす種、一生を淡水中で過ごす種の他、ベトナム産のヨシノボリ属には初期の塩分履歴が不明瞭な種もあった。今後、卵サイズや遺伝的交流の有無の結果と合わせて考察を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
両側回遊性および河川性の種の比較については、仔稚魚の採集、RNA抽出を終え、RAG2遺伝子の配列を用いて一通り種同定を行った。5種のRNAシーケンシングを行い、予備的なトランスクリプトーム解析をして、今後の解析方針を議論した。今後は、変態に関わる個別の遺伝子に注目して発現パタンの比較解析を進める予定である。一方、同じサンプルシリーズを使って行う予定の甲状腺ホルモン量の測定は進展がない。
大陸や熱帯島嶼のヨシノボリ属の回遊パタンを調べるため、ベトナムとフィリピンのヨシノボリ属の耳石を摘出し、各種複数個体の微量元素分析を行った。
卵サイズについては、卵巣の染色組織切片を作成し、比較する計画である。沖縄産の標本は、卵巣を摘出し、準備済みである。海外産のものは、分類学的研究にも用いるため、形態計測を済ませてから解剖予定である。
初年度にフィリピンのパラワン島のヨシノボリ属について論文を公表し、分類を決定した。2022年度にはベトナム中部および北部のヨシノボリ属の形態計測調査を進めた。
また、ミトコンドリアゲノムの解析により、ベトナム産ヨシノボリ属の各種間には幅広く交雑が起こっている可能性が示唆されたことから、2022年度にベトナムと沖縄の種を中心にddRADseqを行い、データを得た。2023年度にそれらを解析し、それらの系統関係を明らかにする予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
ベトナムのヨシノボリ属の分類学的整理は、回遊パタンおよび卵サイズの研究成果を公表する際に前提として必須となる。そのため、2023年度に論文を公表し、分類についてすべて決着をつけたい。
甲状腺ホルモン量の測定については、研究代表者の所属研究機関で行うことが困難な状況となっている。これについては他機関の機器を共同利用し、進めたいと考えている。2022年度に複数回の打ち合わせを行った。予備的な測定がうまくいけば2023年度に本研究のサンプルの測定を行う計画である。
回遊パタンについては、2023年度に耳石の微量元素分析を追加で行うとともに、卵サイズや遺伝的交流の有無の結果と合わせて考察を行う予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
