2016 Fiscal Year Research-status Report
遺伝マーカーおよび蛍光標識法を用いた沿岸性腹足類幼生の生態解明
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15K20922
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福森 啓晶 東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (60746569)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 幼生分散 / 集団遺伝学的解析 / 蛍光マーカー / 両側回遊 / 腹足類 / 沿岸域 / 海流 / マイクロサテライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沿岸性海洋生物の多くは浮遊幼生期を持ち，その個体群動態・生物地理を理解するためには，幼生の分散および生態の把握が必須である．その一方で，微少な幼生を追跡することは難しく，一つの個体がその初期生活史中にどのような挙動をとるかは多くの種でほとんどわかっていない．そこで，本研究では，短期から長期のプランクトン幼生期をもつ沿岸性の有殻腹足類数種を用い，各種の遺伝子マーカーおよび幼生蛍光標識法を開発，各地域・ハビタット間のコネクティビティの検証をおこなう．
本年度は，分子実験・集団遺伝解析を中心に研究を進めた．具体的には，次世代シーケンサーにより，新たに２種について，マイクロサテライト（SSR）の探索をおこない，SSRマーカーを開発した．開発したマーカーについては，マルチプレックスPCR系の構築をおこない，SSRマーカーを同時に増幅できるマルチプレックスパネルを作成した．続いて，これまでに採集した腹足類サンプル約1,000個体より，遺伝的集団構造の解析に使用する個体を選別し，DNAを抽出後，ミトコンドリアCOI遺伝子配列の取得および新規に開発したマイクロサテライト（SSR）マーカーを用いた解析をおこなった．その結果，海産・両側回遊性の種の両方について，小笠原群島・沖縄離島集団を含めた日本産集団に明瞭な遺伝的構造は確認されなかった．これは各種の幼生分散能力が高いことを示し，各地の集団維持には自己再生産だけでなく他地域集団からの幼生加入が重要であることを示唆する結果となった．続いて，幼生殻蛍光色素付着実験のため，野外から持ち帰った回遊性腹足類を飼育下で産卵させ，その卵のうより孵化した幼生を約2ヶ月間飼育することに成功した．この予備的実験により，次年度の幼生飼育基盤が整った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は，集団遺伝解析および幼生飼育法の確立をおこなった．各種のマイクロサテライトマーカーおよびマルチプレックスPCR系を構築し，実際に解析に用いた．また，前年度に引き続き，ミトコンドリアDNA COI 遺伝子の相同塩基配列を増幅し，得られた配列から系統樹およびハプロタイプネットワークを作成した．SSRデータについては，解析ソフトSTRUCTUREなどを用いて各集団間の遺伝的交流の有無を検証した．幼生標識法については，最終年度である次年度，海産・回遊性種の孵化後および卵嚢内の幼生について蛍光染色実験をおこない，実践研究をする予定である．本年度はSSRマーカー作成に伴う次世代シーケンサー由来のデータを元に２編の論文を発表したが，論文発表作業が予定より遅れているため，今後は，遺伝的集団解析の論文を含め，十分な成果が得られた研究内容から順次研究発表をおこなう．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成2９年度は，前年度に引き続き，研究対象の腹足類各種について，遺伝的集団構造解析および幼生標識実験をおこなう．遺伝的集団構造解析には，COI遺伝子配列および新たに開発したマイクロサテライトマーカーを用いる．その後，両マーカー間の結果を比較し，沿岸性腹足類の幼生分散および自己再生産率について検討する．幼生蛍光色素付着実験については，これまで幼生殻体に蛍光物質を取り込ませる方法が開発されているが，卵のう内の幼生については未検討のため，幼生と合わせて実験をおこなう．対象種の繁殖期は夏期で，一つの個体が数十個の卵のうを基質に産みつけるため，飼育実験用の卵の採集は，沖縄等で初夏に行う．上記で採集した卵のうを複数の濃度に分けた蛍光物質溶液に浸透させ，その後，幼生殻への蛍光物質の取り込みを確認する．各実験結果がまとまり次第，順次，論文投稿を進める．
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| Causes of Carryover |
卵のう採集のため，沖縄等で調査をおこなう予定であったが，飼育していた親個体が実験室にて産卵したため，その旅費等の使用予定額に変更が生じ，調査の実施を次年度に変更した．また，遺伝子実験の試薬代に研究費の大部分を割り当てていたが，分子実験が計画よりやや遅れたため，それらの費用分について，次年度使用額が生じた．次年度に，実験に使用する試薬・器具等を購入することで，予定通り研究を遂行するつもりである．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は，１）遺伝的集団構造解析を行い，次に，２）幼生標識法の開発を試み，実践に移す．6月までに実験試薬・器具を購入し，データ解析を進める．その後は論文投稿を積極的に行い，英文校正料・雑誌投稿料等に使用する．次年度中に3報分の論文掲載を目指す．
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[Journal Article] Microsatellite records for volume 9, issue 12017
Author(s)
Castillo-Paez, A., Rocha-Olivares, A., Bisbal-Pardo, C.I., Zhu, D., Zhu, D., Itoh, H., Fukumori, H., Koseki, J., Garza, J.C., Urabe, J., Lv, Y., Maki, M., del Rio-Portilla, M.A, Chiba, S., Makino, W., Wang, W., Song, W., Chai, X., Kano, Y., Wang, Y. & Hu, Z.
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Journal Title
Conservation Genetics Resources
Volume: 9
Pages: 165-171
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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