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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Conservation genomics of freshwater fish: building a framework linking natural history and threat diagnosis

Research Project

Project/Area Number 20H03009
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

渡辺 勝敏  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00324955)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小北 智之  九州大学, 農学研究院, 教授 (60372835)
武島 弘彦  福井県立大学, 海洋生物資源学部, 客員研究員 (50573086)
橋口 康之  大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (70436517)
田畑 諒一  滋賀県立琵琶湖博物館, 研究部, 学芸員 (00793308)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords保全遺伝学 / 淡水魚類 / ゲノム分析 / 小集団化 / 適応
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、希少淡水魚類を対象として保全ゲノミクスのアプローチが有効な3つの主要課題を追究してきた。
【①野生集団と継代飼育集団の比較ゲノミクス】生態やハビタットが異なり、継代飼育集団が利用可能な2種の希少淡水魚類(氾濫原性:アユモドキ、中・上流性:ネコギギ)を対象とした。第3年度は、今後の詳細な遺伝子網羅的解析を見据えて、2種について高精度ロングリード(HiFi reads)と染色体立体配座捕捉法(Hi-C)を用いた染色体レベルの高精度全ゲノムデータを取得することを優先した。それを基盤に、全ゲノムリシーケンシングデータや縮約データを用いて、両種の集団構造形成や集団サイズ動態の解析を完了し、最終氷期から現在に至る気候・海水準変動と集団形成史の関係について新たな知見を得た。さらに飼育系統のゲノムリシーケンシングを行い、飼育下におけるゲノム応答に関する解析を進めた。
【②自然・人為交雑系の適応・不適応】自然および人為の影響で近縁種と交雑した種におけるゲノム構成を明らかにし、適応と不適応のゲノム基盤を明らかにするためのデータの取得を行ってきた。第3年度は、自然交雑系である淡水カジカ類の遺伝子浸透パターンのゲノム領域網羅的な解析を進めた。
【③遺伝的多様性の進化的重要性】遺伝的多様性(保有遺伝変異)の進化・保全上の重要性を明らかにするために、適応関連形質の責任遺伝子について、多型の空間分布を複数の地理スケールで解析し、その進化動態の解析を行ってきた。琵琶湖の岩礁域固有種であるアブラヒガイの重要な適応形質である暗色彩の責任変異に関し、これが真の原因変異であることをCRISPR/Cas9システムを用いて作成したゼブラフィッシュスワップ変異体の表現型解析から検証した。これまでに行った地理分布、行動・捕食実験、ゲノム系統地理、自然選択痕跡の解析結果に関する論文の取りまとめを大きく進めた。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] The origin and population divergence of Parabotia curtus (Botiidae: Cypriniformes), a relict loach in Japan2022

    • Author(s)
      Ido Keita、Abe Tsukasa、Iwata Akihisa、Watanabe Katsutoshi
    • Journal Title

      Ichthyological Research

      Volume: 70 Pages: 256~267

    • DOI

      10.1007/s10228-022-00884-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Origin of scarlet gynogenetic triploid Carassius fish: Implications for conservation of the sexual?gynogenetic complex2022

    • Author(s)
      Mishina Tappei、Nomoto Kazuhiro、Machida Yoshiyasu、Hariu Tsutomu、Watanabe Katsutoshi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Pages: e0276390

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0276390

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 氾濫原依存性淡水魚アユモドキの集団形成史:全ゲノムデータによる再構築2023

    • Author(s)
      井戸啓太, 阿部司, 岩田明久, 田畑諒一, 伊藤僚祐, 渡辺勝敏
    • Organizer
      日本生態学会
  • [Presentation] ゲノムワイドデータに基づく絶滅危惧淡水魚ネコギギの遺伝的集団構造と歴史集団動態2023

    • Author(s)
      大貫渓介, 田畑諒一, 西田睦, 渡辺勝敏
    • Organizer
      日本生態学会
  • [Presentation] 全ゲノムデータから推定されたアユモドキ(Parabotia curtus)の歴史的集団動態と集団構造2022

    • Author(s)
      井戸啓太, 阿部司, 岩田明久, 伊藤僚祐, 田畑諒一, 渡辺勝敏
    • Organizer
      日本魚類学会年会
  • [Presentation] 絶滅危惧魚類リュウキュウアユのゲノム特性2022

    • Author(s)
      柳川実桜, 野原健司, 梁田椋也, 三品達平, 橋口康之, 安房田智司, 井口恵一朗, 西田睦, 武島弘彦
    • Organizer
      日本魚類学会年会
  • [Presentation] ゼニタナゴのドラフトゲノム決定及び食性関連遺伝子群の解析2022

    • Author(s)
      橋口康之, 斉藤憲治
    • Organizer
      日本魚類学会
  • [Presentation] カジカ(Cottus pollux)種群における遺伝子浸透と高水温適応の関連性2022

    • Author(s)
      伊藤僚祐, 三品達平, 武島弘彦, 田原大輔, 渡辺勝敏
    • Organizer
      日本魚類学会年会
  • [Presentation] 日本の非モデル魚を用いた本格的な生態ゲノミクス研究2022

    • Author(s)
      小北智之
    • Organizer
      日本魚類学会年会
  • [Presentation] Detailed kinship estimation for detecting bias among breeding families in a reintroduced population of endangered bagrid catfish, Tachysurus Ichikawai2022

    • Author(s)
      水野ひなの, 中山耕至, 秋田鉄也, 橋口康之, 大杉奉功, 武島弘彦
    • Organizer
      個体群生態学会大会
  • [Presentation] ダム湖の外来魚オオクチバスにおける新たな駆除効果の評価方法の開発;大規模DNA分析を用いた高精度近親関係解析による個体数推定法の適用2022

    • Author(s)
      奥村健太, 野原健司, 井戸啓太, 坂本正吾, 稲川崇史, 沖津二朗, 松崎厚史, 佐々木良浩, 大杉奉功, 秋田鉄也, 田原大輔, 武島弘彦
    • Organizer
      応用生態工学会研究発表会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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