2018 Fiscal Year Annual Research Report
確率的進化―適応進化―生態的動態の相互作用による分布限界の成立機構の解明
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17H03729
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
高橋 佑磨 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (00707622)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 正志 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (50312400)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 移住荷重 / カワニナ / 適応 / 遺伝子流動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
集団への個体の流入は直接的には個体数の増加をもたらす一方で、非適応的な対立遺伝子の頻度を増加させることで局所環境への適応を阻害し、分布域の外縁においては生息域の拡大を妨げる要因になると予想される。このような遺伝的な荷重は、移住荷重と呼ばれ、河川のように上流から下流への非対称な個体の移動が生じる状況では、より強くなると考えられる。河川性の巻貝であり移動性に乏しいチリメンカワニナについて勾配の異なるいくつかの河川で下流側の分布範囲を調査したところ、緩やかな河川ほどより下流域まで分布していることが明らかとなった。このことは河川の勾配に応じた移住荷重が生息範囲の決定に関わることを示唆している。したがって、勾配の異なる河川内の集団構造や局所適応の痕跡を比較することで生物の生息域決定要因の解明に繋がると期待される。勾配が緩やかで本種の分布が汽水域まで広がる河川と、比較的急峻で分布が淡水域のみに限られる河川について行なった集団遺伝学的解析では、急峻な河川の集団において遺伝的分化が小さく、より頻繁な個体の流入が生じていることが推測された。これらふたつの河川では塩濃度への耐性が異なっており、緩やかな河川の下流域では塩水に対して高い耐性をもつことが明らかとなった。さらに緩やかな河川では集団間の遺伝子発現パターンが大きく異なり、多くの遺伝子で標高と相関した発現が認められた一方で、急峻な河川で相関が検出された遺伝子はごく少数であった。これらの結果は、移住荷重が局所適応を阻害し、種の分布域決定に関与することを示唆している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定した調査・解析を概ね実施することができた。調査する河川を増やしたり、より詳細な集団遺伝学的解析が今後求められる。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度に行なった集団トランスクリプトーム解析によって。本種では、流れの急な環境では筋肉ミオシンの遺伝子に特有の変異があることがわかった。今後は、ミオシン遺伝子の対立遺伝子の空間パターンを詳細に調べるとともに、ミオシン遺伝子と移動速度や脚筋肉の吸着力、持久力にも着目する必要がある。さらに、勾配の緩やかな河川では、下流側で概潮汐リズムを発言することがわかってきている。今後は、これらの遺伝基盤にも着目することで、遺伝子レベルから流水適応や移住荷重による阻害過程を明らかにしていける可能性がる。
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