2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of biodiversity formation mechanism in an ancient lake of Myanmar: an approach from the evolutionary history of freshwater fish
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19J23130
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
福家 悠介 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | Inle Lake / mitochondrial genome / phylogeny / endemic species / biodiversity |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はミャンマーの古代湖・インレー湖周辺域における生物多様性の創出機構の解明を目的としており、本地域で特に多様性の高い淡水魚類に注目し、以下の2つのアプローチによって目的の達成を試みる：（1）インレー湖固有種について網羅的な分子系統解析および分岐年代推定による魚類相形成プロセス推定、（2）本地域で特に多様化しているコイ科魚類の適応進化と種分化機構の推定。
第1年度は主に（1）の研究に進展があった。先行研究によってインレー湖とその周辺域（以下、本地域）から得られたサンプルを活用し、在来魚類について予備解析で検出された43のOTU（Operational Taxonomic Unit）のうち41のミトゲノムを決定した。これにゲノム情報データベースから取得した近縁種のミトゲノム情報を加え、系統解析を行った。
その結果、本地域における魚類の系統関係には、（a）最近縁種（もしくはそれに準ずる系統）が本地域に分布しているパターン（20 OTU：10ペア）、（b）最近縁種が他の地域に分布しているパターン（16 OTU）、（c）近縁種のデータが不足しているパターン（2 OTU）の3つが認められた。本地域の固有種の系統においては、（a）と（b）のいずれのパターンも観察された。（a）のパターンを示す系統は、本地域において多様化したと推測された。（b）のパターンを示す系統には、遺存的な種および広域分布種も含まれた。また、（a）のパターンを示す固有種の1種について、MIG-Seq法による多型解析を行い、本地域における遺伝的集団構造を推定し、本種が地域間で遺伝的に明瞭に分化していることを明らかにした。
（2）の計画については、現地調査によるサンプル採集を計画していたが、新型コロナウイルスの感染拡大につき調査を延期しため、成果は得られていない。
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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
初年度は、インレー湖およびその周辺域の固有種の系統的起源を高い精度で明らかにするため、簡易的なミトコンドリアゲノム決定手法を導入し、これまでに検出されたOTUの95％を含む網羅的な配列決定に成功した。また特に注目する対象種群について、分布域を広くカバーした遺伝集団構造をゲノムワイドな手法を用いて明らかにすることに成功した。先進的な実験手法を導入することによって、当初の計画を超えたデータを得ることができた。
一方、新型コロナウイルスの感染拡大の影響で、計画していた海外調査は延期となり、この調査に関連した固有種の適応進化と種分化機構に関する研究の進展はほとんどみられなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
インレー湖およびその周辺域の固有種の系統解析において、最近縁種が解析に含まれていない種においては、分岐年代が過大に評価されている問題がある。そのため、近縁種のミトゲノム情報が足りない系統については、共同研究者から近縁種のサンプル提供を受ける予定である。その上で、より精密な手法を用いて、系統関係推定および分岐年代推定を行う。
コイ科魚類の適応進化に関する部分は、現地調査によるサンプル採集を計画していたが、新型コロナウイルスの感染拡大につき調査を延期しため、成果は得られていない。また、Danio属における種分化機構に関する研究については、F1個体が本年度中に得られなかったことから、成果は得られていない。飼育実験については、飼育設備環境を改良することで結果が改善されると考えており、引き続き実験を実施していく。野外調査については、計画を練り直した後、新型コロナウイルス感染拡大の動向を考慮し、可能であれば第2年度に実施する予定である。
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