種苗放流による非在来品種の定着に繁殖干渉、近親交配からの解放は影響するのか

• Project/Area Number: 23K05353
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 関 伸吾 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (20216518)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); 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: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 遺伝的多様性 / 近親交配 / 種苗放流 / 淡水魚 / 繁殖干渉

Outline of Research at the Start

元の集団を考慮しない考慮しない移植放流は、地域特有の遺伝的多様性の保全・維持において問題となる。ただし、アマゴなどの放流種苗(侵入種)が定着できていない可能性も示唆されている。侵入種が定着できない要因としては ①在来種における多数派有利の原則、②繁殖干渉、③種あるいは品種間の生理生態的差異などが考えられる。逆に、多様性の低い在来種が侵入種と交雑することにより④異系交雑による近親交配からの解放の可能性も考えられる。本研究では、アマゴ、ティラピア、メダカを用い、①地方品種間の繁殖干渉、②近親交配の影響とそこからの解放の2つの視点から、侵入種が在来種に与える影響を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

ミトコンドリアDNAをマーカーとした3魚種（ティラピア、メダカ、アマゴ）の遺伝的多様性解析において、ティラピアについては当初計画の愛知、高知、大分の標本群に加え、熊本(2標本群)、鹿児島(2標本群)、徳島の計8標本群について評価を行った。結果を過去のデータと比較したところ、予想に反しその遺伝的多様性は地域によって安定したものではなく、各標本群でニロチカ系統、モザンビカ系統の比率を年によって大きく変動させることがわかってきた。つまりこれは、その年の環境条件に応じて最良となる母系統の生残率を高めることによって、集団を安定的に維持している可能性があることを示唆している。メダカについては、高知県の10標本群および他県5標本群における遺伝的多様性を検討し、高知県において野生の近親交配系統の集団、在来のみで遺伝的多様性の高い系統の集団、外来系統の侵入により多様性の高くなった集団を把握した。現在はその継代集団の作出を行い、耐性試験に臨む予定である。アマゴについては、物部川において在来系統と思われる集団が高頻度で生息する源流域を把握するとともに、物部川の上流域と中流域では在来集団の系統が異なる可能性が示唆された。さらに、仁淀川中流域についても同様の調査を行い、仁淀川中流域における在来系統の分布を把握している。以上、遺伝的多様性の評価については、当初の計画に比べて多めの標本群を調査し、より詳細な結果を得ることができている。
形態形質については、メダカ、アマゴでは明確な違いはみられないものの、ティラピアにおいてはいくつかのティラピア系統が混在している水域の標本群および単一系統のみが生息し近親交配の影響が示唆される標本群において、左右のバランスがずれてきている可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度は遺伝的多様性の把握を主眼に置いて調査を進め、3魚種においてミトコンドリアDNAによる多様性評価、野生集団における近親交配系統の把握を、予定の標本群数に比べて多めに行った。これらの野生集団に存在する多様性の高い集団や近親交配系統集団は、今後、継代集団を比較するうえで効率よく活用できる有用な野生集団であるといえる。また、アマゴについては新たに仁淀川を調査地点に追加するとともに、多様性評価や在来集団の探索は予定よりも早く進行している。ただし、マイクロサテライトDNAについては、3魚種ともまだ検討を行っていない。2024年度に3魚種まとめて解析予定である。交雑や近親交配系統の影響が形態形質である左右性に影響を与える可能性についてはティラピアにおいて把握できており、次年度以降、その点に注目して研究を進める検討課題ができたといえる。一方、塩分耐性・水温耐性については予定からは遅れているが、野生集団に存在する近親交配系統集団の把握はできており、2024年度以降にそれを活用していけば、効率よく継代集団の検討が可能である。

Strategy for Future Research Activity

塩分耐性・温度耐性については予定に比べて進行が遅れているが、その分遺伝的多様性評価は予定以上のデータを把握できている。2024年度は耐性試験およびマイクロサテライトDNA解析を追加することとなるが、それ以外は計画通り研究を進めていく予定である。また、ティラピアについては遺伝的多様性の年変動について検討を加えるため、2024年度についても高知、愛知、大分、熊本、鹿児島の5標本群で追加採集・解析の予定である。