Genetic basis of adaptive traits in stream salmonids: toward a large scale population genomics

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K06405
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小泉 逸郎 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50572799)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 小進化 / 局所適応 / メタ個体群 / 繁殖時期 / 回遊多型 / サケ科魚類

Outline of Annual Research Achievements

かつて進化は長い時間を要するプロセスだと考えられていた。しかし、近年の人為的環境改変に対する生物の応答や、新天地における移入種の変化から、進化は観察可能な時間スケールでも起きていることが分かってきた。そこで、多くの進化生態学者が注目し始めたのが生態と進化動態の相互作用である。つまり、進化は想像以上に早いスピードで起きるため個体群動態など生態的現象にも影響し、また、生態的変化が新たな進化を引き起こす、というアイデアである。しかし、生態-進化動態はわずかな実験的証拠と数多くの概念的な論文が出ている一方で、実際に自然下で生態－進化相互作用が起きているかどうかはほぼ未解明である。
申請者は空知川に生息するオショロコマ（サケ科イワナ属）のメタ個体群を対象に、これまで20年間にわたり膨大な生態・遺伝データを蓄積してきた。さらに、野外調査と共通環境下飼育実験から、繁殖時期や回遊性といった個体群間分化に関わる形質において局所適応が起きていることを明らかにしている。本研究では、これらの形質に関わる遺伝的基盤を調べ、大規模な生態-進化動態研究を行うためのプラットフォームを確立する。まず、高密度のRADマーカーを作成し、ゲノムワイド関連解析（GWAS）によって幾つかの形質の候補遺伝子を明らかにする。次に、それらの遺伝子座をターゲットにして比較的低価格で大量のサンプルを解析できるRapture（RAD capture）を実施する。
平成30年度は2万個体におよぶ既存のデータおよびサンプルを整理してRAD解析を実施する予定であった。しかし、超早期繁殖群（ある局所個体群において通常よりも3ヵ月早く成熟する個体が低い頻度で出現）のサンプルが足りないなど効果的な遺伝解析が実施できない可能性があったため野外で追加サンプリングを行った。平成31年度の初夏にも追加サンプリングを行ったあと、RAD解析を実施する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

質の高いDNAサンプルが十分でなかったため、平成30年度に行う予定であったRAD解析が行えなかった。

Strategy for Future Research Activity

平成31年度の初夏にオショロコマの超早期成熟個体のDNAサンプルを集め、直ちにRADシーケンス解析を実施する。

Causes of Carryover

1年目に行う予定であった次世代シーケンサー解析ができなかっため2年目にまわす。