Unilateral speciation-genomic analysis of large scale natural interspecific hybridization and unidirectional introgression
| Project/Area Number |
23K26935
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
23H02242 (2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 39060:Conservation of biological resources-related
Basic Section 39070:Landscape science-related
Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section39060:Conservation of biological resources-related , Basic Section39070:Landscape science-related
|
|---|
| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
|---|
Principal Investigator |
高橋 洋 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産大学校, 教授 (90399650)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柿岡 諒 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 特命助教 (40712055)
武藤 望生 北里大学, 海洋生命科学部, 講師 (50724267)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
|
|---|
| Keywords | 自然種間交雑 / 異種間浸透 / 種分化 / 生殖隔離 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
近年，気候変動に伴い，日本近海において海水魚の近縁種間で大規模な自然交雑現象が起きている。本現象は，雑種第1世代（F1）の急激な増加や交雑および遺伝子流動の一方向性によって特徴づけられ，F1やそれ以降の雑種ゲノムを定量的に分析できる機会を提供している。これまで多くの分類群で，ゲノムに残された痕跡から，過去の交雑を介した種間の遺伝子流動（異種間浸透）が検出されているが，実際にどのような過程を経て異種間浸透が起きたのかはよく分かっていない。本研究は，いま，目の前で起きている交雑現象に着目し，生殖隔離のダイナミクスとその進化的意義を，雑種ゲノムの構造分析を通じて明らかにする。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，日本近海で漁獲されるトラフグ属魚類およびブリ属魚類の自然種間交雑個体（雑種）を定量的にサンプリングし，そのゲノム構造を両親種と比較することにより，雑種が両親種の遺伝変異をゲノム全体にわたりランダムに受け継いでいるか否かを検証することを目的とする。2023年はトラフグ属のショウサイフグとゴマフグの雑種の定量的なサンプリングを実施し，得られた4551個体について6座の種特異的SNPsのジェノタイピングにより種・雑種判別したところ，雑種F1，ショウサイフグ方向への戻し交雑（BCsny），雑種第2世代（F2）がそれぞれ675，132，2個体含まれていた。また，ゲノムワイドにSNPを検出し，BCsnyについて詳細に雑種クラス判別を行ったところ，16個体が3世代目以降の戻し交雑個体と推定された。以上より，雑種にかかる強い自然選択圧と，それをすり抜けて一部のゲノム領域がゴマフグからショウサイフグ方向に異種間浸透している可能性が示唆された。また，BCsnyについてゴマフグゲノムがゲノム全体にわたりランダムに受け継がれているかを検証したところ，戻し交雑1世代目では少なくともすべての染色体にゴマフグゲノムが受け継がれており，染色体領域による異種ゲノムの浸透のしやすさにゲノム領域間で明瞭な違いは見られなかった。上記の組み合わせに加えて，トラフグ属魚類のトラフグとマフグ，ブリ属魚類のブリとヒラマサについても雑種の定量的なサンプリングを行ったが，後者の組み合わせに関しては漁獲量が少なく，またサンプル購入予算も不足しており，ほとんどサンプルが得られなかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
トラフグ属魚類のショウサイフグとゴマフグについては今年度の目標である定量的なサンプリング，雑種クラス判別まで実施できた。また，2世代目以降の雑種のゲノム構造解析にも着手できており，概ね順調に進展していると考えられる。トラフグ属魚類のトラフグとマフグについては，東京湾口の産卵群から定量的なサンプリング，雑種クラス判別まで実施できたが，まだ2世代目以降の雑種の数が少なく，次年度以降もサンプリングを継続する予定である。一方，ブリ属魚類の雑種については，漁獲量の少なさや，予算額の減少により，本研究期間中の実施は不可能であり，次年度以降はトラフグ属魚類に予算などを集中することで対応する予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
トラフグ属魚類のショウサイフグとゴマフグの2世代目以降の雑種について，引き続きゲノム構造の分析を進める。また，詳細なゲノム構造の分析にために，ゲノムワイドに検出したSNPsの情報に基づく雑種クラス判別によって判別された2世代目以降の雑種について，HackFlex法により安価に全ゲノムシーケンス用ライブラリを作成し，平均デプスX10程度で全ゲノムシーケンスを行う。検出された多数のSNPsの情報に基づき，染色体領域による異種ゲノムの浸透のしやすさにゲノム領域間で違いが見られるかどうかを検証するとともに，より厚く読んだシーケンスに基づく両親種のゲノムシーケンスに基づき，両親種間の過去の異種間浸透について詳細に調べる。
|
Report
(1 results)
Research Products
(17 results)
-
-
-
-
[Journal Article] Multiple colonizations and hybridization of a freshwater fish group on a satellite island of Sulawesi2023
Author(s)
Mandagi Ixchel F., Sumarto Bayu K. A., Nuryadi Handung, Mokodongan Daniel F., Lawelle Sjamsu A., Masengi Kawilarang W. A., Nagano Atsushi J., Kakioka Ryo, Kitano Jun, Ansai Satoshi, Kusumi Junko, Yamahira Kazunori
-
Journal Title
Molecular Phylogenetics and Evolution
Volume: 184
Pages: 107804-107804
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Ghost introgression in ricefishes of the genus Adrianichthys in an ancient Wallacean lake2023
Author(s)
Yamahira Kazunori, Kobayashi Hirozumi, Kakioka Ryo, Montenegro Javier, Masengi Kawilarang W. A., Okuda Noboru, Nagano Atsushi J., Tanaka Rieko, Naruse Kiyoshi, Tatsumoto Shoji, Go Yasuhiro, Ansai Satoshi, Kusumi Junko
-
Journal Title
Journal of Evolutionary Biology
Volume: 36
Issue: 10
Pages: 1484-1493
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
