2021 Fiscal Year Research-status Report
被食ー捕食ー超捕食系における進化的軍拡競争の微生物実験進化系による解析
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18K14763
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
山本 京祐 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (70636472)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 生態－進化フィードバック / 間接効果 / 進化的軍拡競争 / 進化動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、短期進化実験で得られた各種進化株・集団について、生理学的・遺伝学的特徴づけを実施した。より多くの進化株を取得してタイムシフト実験を実施し、進化実験前後での捕食者と被食者の捕食能または捕食耐性変化を評価したところ、二者系進化株においては捕食能変化および捕食耐性変化の傾向は株間で様々であり、被食者と捕食者がそれぞれ多様化していることが示唆された。一方、三者系進化株においては一貫して捕食能が低下する傾向と捕食耐性が上昇する傾向がみられた。これらの結果から、超捕食者からの相互作用が捕食者の捕食能低下や間接的に被食者の捕食耐性変化に寄与していることが示唆された。三者系における捕食者進化株の捕食能低下については、超捕食者からの選択圧に対する適応とのトレードオフの結果であることが考えられる。
これまでに実施した短期（5週間）、中期（10週間）進化実験に加えて、被食者としてPseudomonas fluorescensを用いた二者および三者系を構築し、長期（10ヶ月）にわたる進化実験を実施した。複数の進化捕食者および進化被食者について捕食能または捕食耐性をプラーク形成試験によって定性的に評価したところ、捕食がみられない被食者株―捕食者株の組み合わせが見出され、捕食能あるいは捕食耐性が劇的に変化した進化株が生じている可能性が示唆された他、同一系内に異なる捕食性能を有する複数の進化株が共存している可能性も示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの蔓延に伴う出勤制限等により各種生理試験の実施が困難であったため。具体的には、長期の進化実験は実施できた一方で、短期進化実験系で得られた超捕食者進化株の生理学的・遺伝学的キャラクタライズが未完了であるほか、中期進化実験系の詳細な群集動態解析と進化動態との関連付けに未着手である。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きそれぞれの進化実験系における進化株・集団について、生理学的・遺伝学的特徴づけを進める。具体的には、捕食性や捕食耐性を網羅的に解析する。また、中期進化実験系で得られた個体数変動データと進化動態との相関解析を進めるほか、長期進化実験系の進化株の生理学的・遺伝学的解析を進め、連鎖する被食－捕食関係において特徴的な適応形質とその遺伝学的背景を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの蔓延に伴う出勤制限等により、各種実験の実施が困難であったため。来年度は各進化実験系における進化株・集団について、引き続き生理学的・遺伝学的特徴づけを進める。具体的には、タイムシフト試験を実施し超捕食者を含めて捕食性や捕食耐性を網羅的に解析する。また、中期進化実験系における個体数変動データと進化動態との相関解析（表現型および変異点決定と変異箇所の経時的追跡）を進める。さらに、長期進化実験系の各進化株においても同様に生理学的・遺伝学的解析等を実施し、連鎖する被食－捕食関係において特徴的な進化動態その遺伝学的背景を明らかにする。
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