Genetic basis underlying latitudinal adaptation of seasonal reproduction in sticklebacks

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19KK0187
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo (2021-2022); National Institute of Genetics (2019-2020)
• Principal Investigator: Ishikawa Asano 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (20722101)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北野 潤 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 教授 (80346105) ; 山崎 曜 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 助教 (40816021)
• Project Period (FY): 2019-10-07 – 2023-03-31
• Keywords: 緯度適応 / 季節性繁殖

Outline of Final Research Achievements

The length and timing of the breeding season vary widely across latitudinal gradients. However, little is known about the genetic basis underlying the latitudinal adaptation of seasonal reproduction. In this project, we analyzed the three-spined stickleback in European in Continental Europe, which inhabits a wide range of latitudes. We revealed that the evolution of the breeding season due to latitudinal adaptation occurs by a different mechanism than the evolution of the breeding season associated with freshwater colonization.

Free Research Field

進化生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生物の形質は、しばしば緯度と相関する。これは緯度の違いが、日長や温度などの非生物的環境、あるいはそれによって生まれる生物的環境の勾配を作り、異なる選択圧をもたらすからである。特に繁殖期の変化は、種分化の引き金となり、集団の更なる多様化を引き起こす。このため、繁殖期の緯度勾配は、種分化速度を介して、地球上の種多様性の緯度勾配を作り出す重要な要素になりうる。本研究の今後の解析により、繁殖期の長さや時期を決定する新たな遺伝子を見出すことで、種多様性を生む機構を理解することができる。また、これらを他種に応用することで、水産・畜産利用価値の高い生物の効率的な育種システムを確立できる。