Comparative phylogeography of amphibians in northeastern Japan based on genomic data
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22K06365
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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 45030:Biodiversity and systematics-related
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
吉川 夏彦 独立行政法人国立科学博物館, 動物研究部, 研究員 (60726892)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 両生類 / 比較系統地理 / 歴史生物地理 / 東北日本 / ミトコンドリアDNA / ゲノムデータ |
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| Outline of Research at the Start |
中部・関東地方以北の東北本州、特に東北地方は両生類の種多様性が西南本州に比べて低く、遺伝的多様性も低い種が多いことから、生物地理学的には歴史の浅い地域と考えられていた。本研究では主に東北日本産の複数種の両生類を対象に、過去の集団構造のシグナルを残しやすいと考えられる核ゲノム上の一塩基多型遺伝子座(SNP)を種網羅的に解析して系統地理学的解析をおこなう。さらに生態ニッチモデリングを用いて各種の過去の分布の拡大縮小や分散過程を推測することで、比較系統地理的なアプローチにより東北本州の歴史生物地理を再検証し、日本列島の生物相形成史における東北日本の位置づけの再評価を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では中部・関東以北の東北日本の両生類を対象とした種網羅的な比較系統地理解析を通じて、日本列島の生物相形成史における東北日本の位置づけの再評価を目的としている。特に複数の両生類を対象に、近年小型サンショウウオなど一部の種で明らかになってきたように中新世に系統的起源をもつような比較的古い多様性を残した系統、あるいは複数の氷期を乗り越えてきた遺伝構造の検出などを目指している。
2023年度はこれまでに引き続きアカガエル属2種（ニホンアカガエル、ヤマアカガエル）およびトノサマガエル種群の新規サンプル収集を進めるとともに、核SNP解析に先行してミトコンドリアDNAのシーケンスによる全体的な遺伝構造の解析を重点的に進めた。その結果、ニホンアカガエルでは糸魚川静岡構造線付近の産地を境界として東西で遺伝的に大きく分化すること、その東側の中でも関東以北の太平洋側＋山形・秋田の「東日本系統」と新潟平野固有の「新潟系統」の間で大きく分化していた。東日本系統の中では、千葉から岩手・山形までの広範囲に単一の広域分布ハプロタイプグループがみられる一方で、これから系統的に分化した複数の地域固有ハプロタイプが同所的に千葉、栃木、宮城、秋田などで発見された。このことは氷期後に急速に一部の系統が分布拡大したことを示すとともに、氷期の間にも東北日本各地に遺存的に残った個体群が存在したことを示しており、申請者らの仮説を裏付けるものと考えられる。ニホンアカガエルの成果について日本爬虫両棲類学会で発表をおこなった。
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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
2年目である2023年度は、前年度までに収集したニホンアカガエル、ヤマアカガエル、トノサマガエル属等のサンプルについてのミトコンドリアDNAの予備的分析を昨年度に引き続き進めた。この結果、議論を進めるうえで不足している地域のサンプルが明らかになり、本年度はそれについて重点的なサンプル収集をおこなった。それに関連し、種ごとの系統地理推定や生息適地推定にあたって重要な地域において、現在の生息状況が不明な地域の存在が明らかになったため、現地調査をすすめ標本収集や生息状況の確認をおこなった。これらの調査で得られた新規サンプルおよび生息地情報を加えて解析を進めている。これにより本研究で当初予定していた重点対象であるハコネサンショウウオ属、アカガエル属、トノサマガエル属については対象地域での網羅的なサンプルおよび生息地情報の収集ができた。ミトコンドリアDNAの予備解析の結果が出揃うのに想定以上の時間がかかったものの、その結果は東北地方の両生類の遺伝構造の種ごとの特徴をに明瞭に異なっているように思われ、現在はこの情報をもとに核SNPの解析に向けた実験計画を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は昨年度までに予備解析が終わった種の結果について、MIG-seq法により核SNPの解析を進め、各対象種及び種群について集団遺伝構造の解明を進める。核、ミトコンドリアDNA双方の結果および新たに行う生息適地推定の結果をもとに、各種の系統地理仮説の検討等を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
