メダカ関東地方固有系統とは何者か？ ー環境DNAとゲノム解析からせまるー

• Project/Area Number: 23K05282
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39060:Conservation of biological resources-related
• Research Institution: Natural History Museum and Institute, Chiba
• Principal Investigator: 後藤 亮 千葉県立中央博物館, その他部局等, 研究員(移行) (10769897)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 半澤 直人 山形大学, 理学部, 名誉教授 (40292411) ; 佐々木 剛 東京農業大学, 農学部, 教授 (00581844)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 環境DNA / 保全 / ミナミメダカ / メタバーコーディング

Outline of Research at the Start

現在、日本産メダカは北陸・東北日本海側に生息するキタノメダカとそれ以外の地域に広く分布するミナミメダカの2種が知られている。先行研究では、これら2種とは遺伝的に大きく異なる関東地方固有の系統が存在する可能性が示唆されたが、現在までその詳細は明らかではない。近年、全国的にメダカの遺伝的攪乱が問題となってきており、関東地方固有系統を保全するためには、その詳細を把握することが重要である。本研究は、①環境DNAメタバーコーディングにより、関東地方固有系統の分布域を網羅的に把握すること、②形態学的解析および核ゲノム解析をおこない、関東地方固有系統の未記載種の可能性について検討することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

現在、日本産メダカは北陸・東北日本海側に生息するキタノメダカとそれ以外の地域に広く分布するミナミメダカの2種が知られている。先行研究では、これら2種とは遺伝的に大きく異なる関東地方固有の系統が存在する可能性が示唆されたが、現在までその詳細は明らかではない。近年、全国的にメダカの遺伝的攪乱が問題となってきており、関東地方固有系統を保全するためには、その詳細を把握することが重要である。本研究は、①環境DNAメタバーコーディングにより、関東地方固有系統の分布域を網羅的に把握すること、②形態学的解析および核ゲノム解析をおこない、関東地方固有系統の未記載種の可能性について検討することを目的とする。
本年度は秋季に環境DNA解析用のサンプルを得る予定であったが、想定外の所属博物館の業務が重なったことおよび天候の関係からスケジュールを調整することができなかったため，調査を実施することができなかった。現在までに当博物館で所蔵しているメダカ類標本の確認および採集場所のマッピングをするとともに、ミトコンドリア12S領域で関東固有系統と判断された個体が確認された場所からDNA未抽出の5標本を新たに抽出した。また、メダカ類特異的なプライマーを得る準備および３系統（キタメダカ系統、ミナミメダカ系統、関東固有系統）のミトコンドリアゲノムの特徴を抑えるため、ミトコンドリアゲノムについて比較解析を実施した。ミトコンドリアゲノムの比較解析の結果、いくつかのタンパク質コード遺伝子においてミナミメダカ系統－関東固有系統間でアミノ酸置換が保存的な傾向を示すものがあった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

秋季に環境DNA解析用のサンプルを得る予定であったが、想定外の所属博物館の業務が重なったことおよび天候の関係からスケジュールを調整することができなかったため。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度は環境DNA用の解析サンプルを収集することに注力する。研究分担者と打合せを実施し、サンプルを採集する体制を改めて整えた。令和5年度中に準備することができたので、４月からサンプル採集の実施および解析をすすめている。核ゲノム解析については、千葉県内で採集された関東固有系統について解析を進める。