In search of genes related to the life-history polymorphism in the Japanese eel Anguilla japonica: a population genomics approach

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03065
• Research Institution: Fisheries Research and Education Agency
• Principal Investigator: 關野 正志 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), グループ長 (90371799)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 佑樹 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 研究員 (10881980) ; 横内 一樹 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (50723839) ; 中道 礼一郎 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (70401255) ; 白井 厚太朗 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908) ; 中村 洋路 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (90463182)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 自然選択 / 一塩基多型 / 集団ゲノミクス / 集団遺伝学 / 分子生態学

Outline of Annual Research Achievements

ニホンウナギは、河川などの淡水域で成長して海域で産卵する降河回遊性の通し回遊魚と言われてきたが、シラスウナギとして沿岸に来遊し、そのまま河口・内湾に定着する個体（海ウナギ）と、河川に遡上して定着する個体（川ウナギ）が存在することが明らかになっている。このように大きく異なる環境を成育場として選ぶ生活史多型のメカニズムは分かっていない。本研究では、海ウナギと川ウナギグループ間で集団ゲノム解析を行い、各グループを特徴づける変異が存在する遺伝子を同定することにより、海域と河川という成育場の選択が遺伝的に裏打ちされた自然選択の結果であるかを検証する。具体的には、静岡県と愛媛県の河口において銀ウナギ（産卵降河回遊中のウナギ）を採集し、耳石の微量元素解析により回遊履歴を推定することにより、海ウナギと川ウナギに類別する。一塩基多型マーカーによる集団ゲノム解析に基づき、海ウナギグループと川ウナギグループを特徴づけるマーカーを探索し、それらのマーカーのゲノム上の位置を明らかにすることで、生活史多型に関連すると考えられる遺伝子を抽出する。2022年度は、2017年度と2021年度に静岡県浜名湖で採集された銀ウナギ（産卵降河回遊中のウナギ）および2016-2017年度に愛媛県で採集された銀ウナギ、計159個体についてDNA抽出を行い、SNP解析のためにRAD法により塩基配列を取得した。これらの標本については、すべて耳石微量元素解析に供し、現在海ウナギと川ウナギの判定を行っているところである。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに、浜名湖からは201個体（2015-2021年採集）、愛媛からは99個体（2016-2018年採集）の海ウナギと川ウナギの標本を得ており、これらの標本について、DNA抽出とRAD法による塩基配列取得を行った。今後さらに、2022年度に浜名湖で採集された銀ウナギ（60個体程度）についても解析を行う予定である。課題はおおむね順調に進んでいるものの、コロナ禍の影響もあり、やや得られた標本数が少ない。解析精度を高めるためにはより多くの個体を標本として用いることが望ましいため、計画当初は予定していなかったが、2023年度に銀ウナギを採集して解析に加える必要があると考えている。

Strategy for Future Research Activity

解析精度向上のために標本数を増やすことを目的として、2023年12月から2024年1月にかけて得られる予定の銀ウナギも標本として解析する予定である。このため最終結果報告を予定最終年度（2023年度）までに作成することは不可能であるが、実施期間の繰り越し延長によりこの問題は解決できる。