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季節性移動喪失の平行進化を規定する遺伝基盤

Research Project

Project/Area Number 23K14245
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 45020:Evolutionary biology-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

細木 拓也  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 特別研究員(PD) (80965773)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords進化生態 / 種分化 / 季節移動 / 進化 / 生殖隔離 / 季節性移動 / 生活史
Outline of Research at the Start

どのような遺伝子に、どのような変異が入ることで、季節性移動は進化するのだろうか?何らかの共通性はあるのだろうか?季節性移動の獲得や喪失、経路や時期の分岐は、引き続く局所適応や雑種異常の蓄積を介して、種分化を促進しうる。したがって、季節性移動の違いが生じ、維持される要因の追求は、進化生態学における重要課題の一つである。一方、その遺伝基盤の詳細、特に複数系統で収斂進化が起こる際の共通性については未だ不明な点が多い。本課題では、イトヨ属の回遊喪失の基盤となる遺伝子を同定し、遺伝的変異の獲得過程の共通性を検証することで、上述の問いを追求する。

Outline of Annual Research Achievements

どのような遺伝子に、どのような変異が入ることで、季節性移動は進化するのだろうか?何らかの共通性はあるのだろうか?季節性移動の獲得や喪失、経路や時期の分岐は、引き続く局所適応や雑種異常の蓄積を介して、種分化を促進しうる。したがって、季節性移動の違いが生じ、維持される要因の追求は、進化生態学における重要課題の一つであるが、その遺伝基盤の詳細、特に複数系統で収斂進化が起こる際の共通性については未だ不明な点が多い。課題では、イトヨ属の降海回遊喪失の遺伝基盤を同定し、遺伝的変異の獲得過程の共通性や、他の生殖隔離に関与する遺伝的変異との関係性や遺伝的変異の獲得の順番を検証することで、上述の問いを追求している。
本年度は第一に、水路型の野外生簀にイトヨ属の複数系統を導入し、移動性の有無や時期などの表現型を同定することで、移動性喪失の有無についての基礎的な知見を揃えた。さらに降海回遊前、中、後にわけて、各組織から遺伝子発現比較用の材料を得ることで引き続く遺伝子発現解析に必要となる材料を得た。第二に、ゲノムワイド関連解析を実施するために、移動性の有無が異なる種間で形成された野外雑種集団を対象として、回遊時期前後の全ゲノムシークエンスを得た。第三に、淡水から汽水までの環境勾配を再現した閉鎖実験系を作出し、人為的に作成した移動性の異なる種間の雑種を導入し、空間的な移動性の違いを評価する野外実験を着手した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

行動形質について、再現性の高い実験方法の確立に成功し、表現型、遺伝配列の基盤データを得ることができたため。次年度においてはこれらのデータを解析することで、当初の目標が達成できる可能性があるため。また、遺伝子の絞り込みに際して必要となる遺伝子発現解析用の組織を得ることができたため。

Strategy for Future Research Activity

野外雑種集団のゲノムワイド関連解析と、閉鎖実験系内における遺伝型の空間分布を解析することで、原因遺伝子座の同定を完了する。これらの成果を論文にまとめ、投稿する。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Plate reduction in southern Japanese freshwater populations of threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus)2023

    • Author(s)
      Kanbe Hiyu、Hosoki Takuya K.、Kokita Tomoyuki、Mori Seiichi、Kitano Jun
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: 13 Issue: 5 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1002/ece3.10077

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 津波直後にみられたトゲウオ科魚類の種間交雑と引き続く異種ゲノムの排除機構2023

    • Author(s)
      細木拓也, 森誠一, 西田翔太郎, 久米学,永野惇, 神部飛雄, 柿岡諒, 中本健太, 飯野佑樹, 小玉将史, 大場理幹, 石川麻乃, 山﨑曜, 北野潤
    • Organizer
      日本進化学会第25回沖縄大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 交雑から迫る種の堅牢性を規定する要因2023

    • Author(s)
      細木拓也
    • Organizer
      第39回個体群生態学会 企画シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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