| Project/Area Number |
21K15146
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 45020:Evolutionary biology-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
北之坊 誠也 筑波大学, 下田臨海実験センター, 研究員 (40899291)
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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 |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | ミドリイシ属サンゴ / 放卵放精 / 受精 / 雑種種分化 / 交雑 / 多種同調産卵 / 遺伝子流動 / 配偶子認識 / 生殖 / 配偶子認識機構 / 野外 |
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| Outline of Research at the Start |
多種同調産卵するミドリイシ属サンゴは、産卵時、多種配偶子が海中に混在するが、同種の配偶子間で受精することで種が維持される。一方で配偶子が種間受精する種が報告されている。放卵放精種の受精成功には、産卵時刻、精子濃度、配偶子認識などの複合的な要因が関与するが、野外で産卵後、どのように同種同士での受精や交雑が起きているか、検証は全くされていない。本研究では、野外での産卵時刻や海中精子濃度の確認、分子系統解析とバーコード領域の探索および次世代の受精選択性を検証し、現生ミドリイシ属サンゴにおける、野外での受精成功や交雑の状況を解明する。サンゴで提唱されてきた交雑能の意義や進化についての解明が期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、同所的に生息し、多種同調産卵するミドリイシ属サンゴの生殖様式に注目し、現生ミドリイシ属サンゴにおける野外での受精状況と異種間交雑の頻度、子孫の遺伝的多様性の変化を解明することを目的としている。
17種145サンプルを用いて次世代シークエンサーで得られたデータの解析を開始し、ミドリイシ属サンゴのゲノム科学的研究を進めた。分子系統解析を行い、先行研究と比較してブートストラップ値の高い信頼性のある系統樹を作成した。その結果、現生するミドリイシ属サンゴの交雑能を持つ種間で、同一の共通祖先から分岐した可能性が示唆された。Acropora tenuisとAcropora doneiが最初に分岐し、その後、他のいくつかの種が分岐し、多種同調産卵する種が分化したことが考えられる。
また、遺伝子ネットワーク解析では、系統樹の結果を支持する内容として、各クレードを形成するグループが遺伝的には離れており、同じグループ内では遺伝的な交流があったと思われる細かなネットワークが形成されていることが示唆されました。つまり、異なるグループ間では遺伝的な距離が大きく、しかし同じグループ内では遺伝的な交流が行われていた可能性があることを示唆しています。さらに、集団遺伝学解析により、おおよそ7つの集団が形成されていることが示され、系統樹上で近縁なクレードを形成する種が同じクラスターに分類された。この結果から、遺伝的に近い種が同じ集団を形成している可能性が示唆された。さらに温帯に生息するミドリイシ属サンゴの遺伝子データを取得したため、今後は、これらのデータを精査し、研究を進めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究を開始した早期に段階に発生した新型コロナウィルス感染拡大に伴い、温帯での研究が困難となり実験を延長させた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度は、ミドリイシ属サンゴの種分化と遺伝子流動の関係を解明することを目的にゲノム解析をさらに進めていく。研究の延期があったが、当初予定していた遺伝子データは、全て取得している。今後はこれらのデータ解析を進めていき、明らかになったデータをまとめ、国際紙への投稿を行う。
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