2022 Fiscal Year Research-status Report

メダカ科魚類における同所的種分化の遺伝基盤と浸透交雑による促進

Research Project

Project/Area Number	21K06291
Research Institution	University of the Ryukyus
Principal Investigator	柿岡諒琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, ポスドク研究員 (40712055)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	進化 / 種分化 / 適応 / 交雑 / 遺伝子流動 / ゲノム / 魚類
Outline of Annual Research Achievements	動物が同所的に種分化するには資源分割と同類交配の成立が重要であると考えられている．しかし，それらがどのような遺伝的基盤にもとづいて進化したのか実証した研究はほとんどない．また，同所的種分化は系外からの遺伝子浸透があれば促進されうるという可能性は指摘されているものの，実証例はほとんどない．インドネシアのポソ湖で同所的に種分化したと考えられるメダカ科魚類を対象に，資源分割や同類交配に関わる形質がどのような遺伝的基盤を持っているのかを明らかにするために，量的遺伝子座位（QTL）解析を行った．本年度は，QTL解析に供するための飼育家系を育成し，試料の入手を行い，形質測定と，QTL解析に関する分子実験およびゲノムワイドSNPジェノタイピングを進め，QTL解析を開始した．その結果，餌資源利用や繁殖シグナルに関連する形質の種間差に関わるQTLを特定した．ポソ湖のメダカ科魚類野外集団における遺伝子浸透およびその同所的種分化における役割を明らかにするために，野外集団に関する集団ゲノム解析を進めた．本年度は，全ゲノムリシーケンシングデータを複数種から得るため，分子実験および全ゲノムシーケンシングを行った．得られたシーケンスデータを利用して解析を行い，現在種間で交雑が見られるか，種間での遺伝子流動の阻害が示唆される領域があるのか，逆に遺伝子流動が示唆される領域があるのかなどについて調べた．また，性決定に関連するゲノム領域をゲノムワイド関連解析で特定した．これらの結果について学会発表を行った．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初の予定通り，QTL解析に供するための遺伝子型決定や形質値の測定およびQTL解析を進められた．野生集団において全ゲノム配列の解析を進め，集団ゲノム解析や関連解析を進めた．
Strategy for Future Research Activity	ポソ湖内のメダカ属魚類における資源分割や同類交配に関わる形質の遺伝的基盤をQTL解析を進め，資源分割と同類交配の遺伝的基盤を調べる．ポソ湖内のメダカ属魚類が種分化する前に，他の集団からの遺伝子浸透があったことが先行研究により示されている．しかし，ゲノムのどの領域が浸透してきたか，そして浸透遺伝子が同所的種分化にどのような役割を果たしたかは明らかになっていない．そこで，集団ゲノム解析を進めて浸透したゲノム領域の特定や淘汰の痕跡を検出するなどして，それらが種分化に果たした役割を検証する．
Causes of Carryover	次年度使用額が生じたのは，インドネシアでの採集とそこで得た標本の全ゲノム解析のためのシーケンシング外注を行うことを目的として確保した予算の一部である．新型コロナ感染症の流行で今年度は海外調査ができなかったため繰り越した．次年度に海外調査を計画しており，ゲノム解析も次年度中に行う予定である．