2021 Fiscal Year Research-status Report

Studies on the intraspecific diversity caused by the variations of physiological traits concerning anuran larval hibernation

Research Project

Project/Area Number	21K06302
Research Institution	Aichi University of Education
Principal Investigator	島田知彦愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (30610638)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords	越冬幼生 / 両生類 / 発生速度 / 成長速度
Outline of Annual Research Achievements	研究対象であるツチガエルの幼生について、低水温下における発生、及び成長速度を比較するため、新潟県胎内市及び愛知県新城市、田原市の越冬幼生を採集して成長データを蓄積した。ただ、実際に交付された額では、予定していた小型魚類集合飼育システムの導入が不可能であったため、飼育設備の刷新は断念し、従前通りの恒温機と循環水槽の組み合わせによる実験を行った。得られた結果は、各飼育個体の恒温機内の位置や餌条件等の微妙な飼育条件の影響を受けているように見受けられ、目的とした地域間の差はそうした不確定要因にマスクされてしまっているように思われた。従って、より条件を統一した飼育ができるよう、飼育設備や管理体制を再検討し、次年度の再実験の準備に取り組んだ。また、研究対象としているツチガエルの種内遺伝集団（北陸地方のZW型、及び東海地方のXY型）に関して、その正確な分布域や、遺伝的な関係性を明らかにするため、mtDNA及び核ゲノムのSNP解析（MIGseq）を実施した。その結果、SNP解析から推測される遺伝構造はmtDNAから推測されるような明瞭な境界をなすものではなく、本州中央部で遺伝子流動を伴ってゆるやかに移行していることが示された。ただ、本研究で問題にしている愛知県周辺と新潟県周辺の集団を比較する限り、両集団は遺伝的には比較的大きく離れていることも明らかになった。こうした遺伝的な実態の解明は、本研究で目的としている幼生の生理特性の地理的変異を解析するうえで前提となる、重要なデータとなる。今後はここで明らかになった遺伝構造を念頭にサンプリング地点を再検討し、さらなる飼育実験を試みる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究の主たる内容である低温条件下における幼生の発生、成長速度の地域間比較については、予備実験で確認されていたような明確な差を検出することができなかった。ただ、これについては飼育設備の問題点が明らかになっており、それらを改善することで２年目以降に所定の成果を挙げられることが期待される。この点は当初の計画においても１年目では十分な成果が挙げられないケースを想定しており、あらかじめ２年間実施する計画としていたため、進捗は予定の範囲内であると言える。また、当初の計画では遺伝構造の解明は最終年度に実施することとしていたが、検討の結果、研究対象である種内遺伝集団の実態を早い段階で解明しておく必要があると考えられたため、予定を変更して初年度に実施することとした。これについては計画段階でミトコンドリアDNAの塩基配列から推測していたものとはかなり異なる遺伝的実態が明らかとなり、研究計画の立案に有用な情報が得られたほか、この結果自体も興味深い成果となり、全体として初年度としてはおおむね順調に進展していると判断した。
Strategy for Future Research Activity	今年度実施した低温条件下における幼生の飼育実験の結果や、SNP解析によって明らかになった遺伝的実態を踏まえ、幼生の生理特性の地理的変異について、より明瞭に差を検出することのできる研究計画を立案し、飼育実験を実施する。また、幼生の体サイズ差が成体の体サイズ差に与える影響を検討するため、対象となる地点で指骨切片を用いた年齢査定を行い、成長パターンの地域間差についても比較する。以上のような解析を踏まえ、日本海側と太平洋側という気候条件の大きく異なる環境下で、幼生越冬に関する生理特性がもたらす多様性について、考察を試みる。
Causes of Carryover	当初の研究計画では、水温制御機能つきの魚類集合飼育システムを導入する予定であったが、実際に交付された金額ではそれを購入することができなかった。そのため、この点については当初の計画を変更し、既存の恒温機と循環水槽を組み合わせた飼育環境の構築を試みたため、逆に未執行の予算が生じる状況となった。ただ、実際にはそうした試みには限界があり、種々の問題点が明らかになったため、次年度においては新たな機器を取り揃え、予算の範囲内で所定の飼育実験が執り行えるよう、予算を執行する予定である。