2020 Fiscal Year Research-status Report
タナゴ亜科魚類の種多様化を駆動する繁殖ニッチ分化の進化遺伝機構
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20K06784
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
北村 淳一 三重大学, 生物資源学研究科, リサーチフェロー (00432360)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小北 智之 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (60372835)
三品 達平 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (40830162)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 繁殖寄生 / 適応進化 / ニッチ分割 / 遺伝基盤 / タナゴ亜科魚類 / 繁殖生態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物の繁殖寄生は巧妙な繁殖戦略の例として古くから自然史学的・生態学的関心を向けられてきた．宿主利用と関連して，祖先・近縁系統には認められない新奇的な形質獲得した系統は，このような鍵革新の後，新奇形質自体や様々な繁殖形質を適応進化させることにより繁殖ニッチを分化させ，種多様化してきたと想定される．それでは，このような繁殖ニッチ分化の背後にある形質群の適応的多様化はいったいどのような至近メカニズムによって達成されたのだろうか？本プロジェクトでは，淡水二枚貝類への繁殖寄生のため産卵管という新奇形質を獲得したタナゴ亜科魚類をモデル系として，鍵革新後の繁殖ニッチ分化の達成に大きく関与した3種類の雌繁殖形質，すなわち「産卵管長分化」，「卵形分化」，「繁殖季節分化」を対象に，繁殖ニッチ分化の背後にある表現型セットの進化機構の全体像を描き出すことを目的としている．
令和2年度は，特に産卵管長分化の進化生理基盤に焦点を当て，非排卵時と排卵時の産卵管における細胞外基質関連遺伝子群の発現パターンを長産卵管種と短産卵管種のそれぞれ複数種間で比較した．全ての種で，コラーゲン合成関連遺伝子群は排卵時に低発現であり，コラーゲン分解関連遺伝子群は排卵時に高発現の傾向が存在した．さらに，産卵管の伸長レベルとこれら遺伝子群の発現パターンとの関連性に関して平滑化スプライン回帰などを用いて詳細に検討したところ，長産卵管を保有する種・亜種ほど，産卵管長と遺伝子発現量の間に顕著な相関が存在することが判明した．また，短産卵管のタナゴ類のコラーゲン遺伝子群では，一旦低下した発現レベルが最伸長時には増加する（またはそれ以上は低下しない）傾向が認められた．このような産卵管長依存的な細胞外基質関連遺伝子群の発現パターンが，産卵管長の種間・亜種間変異に関与している可能性が示唆された．
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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
コロナ禍のため、令和2年度に実施予定していた項目も一部は実施できなかったが、それは令和3年1月から開始済みであり、令和3年度に充分挽回できると考えているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
野生生物を対象とした研究で、研究対象の充分な個体数の確保が一つのネックとなっていたが、令和2年度の野外調査で、研究遂行上の個体数が充分確保できる集団を発見したことで、今後の研究を加速させることが可能となった。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスと関連した緊急事態宣言ため、フィールド調査が実施できず、一部の実験材料が適切な時期（対象種の繁殖盛期）に入手できなかったため。これらの実験材料は令和3年度に確保する予定である。
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