ゲノム情報から解き明かす古代湖・琵琶湖におけるカワニナ類の多様化

Research Project

Project/Area Number	23K27231
Project/Area Number (Other)	23H02540 (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 45030:Biodiversity and systematics-related
Research Institution	Kochi University
Principal Investigator	三浦収高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (60610962)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	櫻井哲也高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (90415167)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000) Fiscal Year 2027: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2026: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2023: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Keywords	種分化 / 古代湖 / カワニナ
Outline of Research at the Start	古代湖では生物の急速な適応放散がしばしば観察される。短期間で著しい多様化を遂げた古代湖の生物は、生物多様化の謎を解くカギとして世界中の研究者の注目を集めてきた。本研究では、日本の古代湖・琵琶湖において急速に多様化したカワニナ類を材料にして、分子遺伝学的側面から生物多様化の仕組みの解明を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	本研究プロジェクトの目的は、琵琶湖で多様化したカワニナ類の種分化のメカニズムをゲノムレベルから解き明かすことである。琵琶湖は、約400万年の長い歴史を持つ世界有数の古代湖である。このような長期に亘る安定した淡水環境は、生物多様化を促進することが知られている。実際に、琵琶湖からは60種以上の固有種・固有亜種が報告されている。その中でもカワニナ類の多様化は著しく、全固有種の2/3に迫る18種が琵琶湖水系において多様化したことがこれまでの研究により明らかとなっている。本研究では、琵琶湖で多様化したカワニナ類を材料にして、分子遺伝学的側面から生物多様化の仕組みの解明を目指す。本研究プロジェクトの初年度である2023年度は、クロカワニナとトキタマカワニナの高精度のドラフトゲノム配列の作成を行った。次世代シークエンサーを用いて得たロングリード配列を用いてゲノムアセンブリを行ったところ、数千のDNA断片を得ることができた。さらにHi-C法を用いてそれらのDNA断片のグループ化を行ったところ、クロカワニナ・トキタマカワニナ共に13個の配列グループに分かれることが明らかとなった。これらのカワニナ類の染色体数は13本（2n = 26）であるため、本研究により得られた13個の配列グループは、それぞれの染色体ごとのまとまりを反映しているものと考えられる。上記2種のドラフトゲノム配列は、本研究の目的である種分化のメカニズムをゲノムレベルから明らかにする上で重要な情報資源になることが期待される。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初から予定していたクロカワニナとトキタマカワニナのドラフトゲノム配列の決定に成功したことから、研究は予定通り順調に進んでいると判断した。
Strategy for Future Research Activity	今後は、カワニナ類のゲノム配列情報をさらに収集し、琵琶湖で多様化したカワニナ類の多様化のメカニズムについてゲノム配列レベルから迫っていきたい。カワニナ類の多様化には、配列レベルでの変化だけではなく、染色体レベルの変化も大きな役割を果たしていることが予想されるので、その点についても、しっかりとデータを集めていきたい。