2018 Fiscal Year Research-status Report
多種同調産卵はミドリイシ属サンゴの雑種種分化を引き起こすのか？
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17K07545
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| Research Institution | Okinawa National College of Technology |
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Principal Investigator |
磯村 尚子 沖縄工業高等専門学校, 生物資源工学科, 准教授 (90376989)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深見 裕伸 宮崎大学, 農学部, 准教授 (50402756)
守田 昌哉 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 准教授 (80535302)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 雑種体形成 / 多種同調産卵 / ミドリイシ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、主に１）生態学的アプローチ：多種同調産卵する場所と低頻度な場所での雑種形成の調査、２）分子系統学的アプローチ：十分なレベルでの遺伝的な系統推定による雑種性の検討、の2点の遂行を予定していた。１）については、瀬底島において、平成29年度より引き続き研究協力者による野外での多種同調性観察を行なった。その結果、多くのミドリイシ属サンゴ種は満月前日（5月28日）と満月当日（5月29日）に産卵した。昨年と比較するために、トゲスギミドリイシ12群体とサボテンミドリイシ5群体にタグ付けしていたが、それらの群体も満月当日に揃って産卵した。また、前年度みられた種内での産卵日のばらつきもほとんどみられなかった。このことから、対象2種において種間の同調性は著しく低く、また種内の産卵にもばらつきがあることが多い瀬底島においても、年回りにより阿嘉島と同様の多種間同調性を示すことがわかった。しかし、この多種同調性は過去にほとんどみられていないことから、令和元年も追跡調査する必要がある。さらに、頻度が低くても多種同調産卵が行われることがわかったので、形態的に中間である「推定雑種」をさらに詳しく探索する予定である。
２）については、前年度までに阿嘉島より採取していた対象2種およびオヤユビミドリイシのサンプルに加え、調査会域からこれら3種の全群体から枝片を採取しDNA抽出をおこなった。これにより、雑種体形成に関連していると考えられる種について全サンプルが揃った。得られたDNAを用いて、MIG-Seq法によりSNP多型を検出した。得られたデータを基にPCoAおよびStructure解析を行ったところ、対象2種はオヤユビミドリイシを橋渡しに遺伝的に浸透していることが示された。これらは、前年度のエクソン領域におけるハプロタイプネットワーク解析の結果とも合致する。
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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
平成30年度は、１）生態学的アプローチ：多種同調産卵する場所と低頻度な場所での雑種形成の調査、２）分子系統学的アプローチ：十分なレベルでの遺伝的
な系統推定による雑種性の検討、の2点を予定していた。１）については、2つの対象地域（阿嘉島：多種同調産卵がほぼ毎年みられる、瀬底島：多種同調産卵する頻度が低い）のうち、今まで調査が不十分であった瀬底島について、本課題から連携協力者となった目崎拓真氏の助力により、前年度の引き続き野外産卵調査を行うことができた。その結果、前年度と異なり、対象種を含めたミドリイシ属サンゴで多種同調産卵を確認できた。さらに、タグ付種内でも同調して産卵することがわかった。このように前年度と180℃異なる結果が得られたが、前年度および本年度観察対象にした群体はタグ付けされており、次年度以降もその同行を追うことが可能である。今後、瀬底での同調性はごく稀なのか、それとも予想よりも頻度が高いかといった産卵に関する知見が蓄積されていくことが期待できる。
２）については、前年度までに阿嘉島より採取していた対象2種およびオヤユビミドリイシのサンプルに加え、調査会域からこれら3種の全群体から枝片を採取しDNA抽出をおこなった。これにより、雑種体形成に関連していると考えられる種について全サンプルが揃った。得られたDNAを用いて、MIG-Seq法によりSNP多型を検出した。その結果、サボテン、トゲスギの雑種体形成や遺伝子浸透にはオヤユビミドリイシが橋渡し役として深く関係していることが示された。これらは前年度までに行った「系統解析」「ハプロタイプネットワーク解析」および「クラスター解析」の結果とも合致しており、これらによって多種同調産卵する地域における遺伝子浸透を明らかにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年は、１）生態学的アプローチについては、基本的に平成29 年度および30年度と同様の調査を継続して行なう。瀬底島では、前年度にタグ付けした群体を継続調査することで同郡体における産卵時期の年変動が明らかにできると考えている。一方、阿嘉島については、今まで利用していた阿嘉島臨海研究所が事実上閉鎖となっていたが、再開が検討されている。また、別プロジェクトではあるが、慶良間諸島ダイビング協会および漁協の協力が得られる見込みであり、今年度の調査を予定している。
２）分子系統学的アプローチについては、阿嘉島に関しては平成30年度に対象地域の全サンプルがそろい、「系統解析」「ハプロタイプネットワーク解析」および「クラスター解析」に引き続き、「MIG-SeqによるStructureおよびPCoA解析」まで終了した。阿嘉島について一通り遺伝子解析を終えたことで、目的のためにどの解析を行えばよいのかが明確となった。それに基づき、瀬底島については同様に、サンプル採取、「系統解析」「ハプロタイプネットワーク解析」および「クラスター解析」、「MIG-SeqによるStructureおよびPCoA解析」を終了し、最終的な目的である阿嘉島と瀬底島集団の遺伝的構造の比較を行う。
３）繁殖学的アプローチについては、２）で新たに雑種体が検出できた場合には、阿嘉島臨海研究所と瀬底実験所において、組織学的手法や産卵観察による雑種体の妊性の確認とIsomura et al.(2013)に従った雑種体同士および親種との交配実験を行なう。
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| Causes of Carryover |
当初、次世代シークエンサーMiSeqで遺伝子解析をするのに必要なカートリッジ（\170,000）を購入予定であったが、1月に発注を依頼したら年度をまたぐと業者から申し出があったため、当該金額を次年度に繰り越すこととした。
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