2024 Fiscal Year Research-status Report
Comparative phylogeography of amphibians in northeastern Japan based on genomic data
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22K06365
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
吉川 夏彦 独立行政法人国立科学博物館, 動物研究部, 研究員 (60726892)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 両生類 / 比較系統地理 / 東北日本 / ミトコンドリアDNA / 核ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は複数種の両生類を対象に種網羅的な比較系統地理解析をおこない、東北日本の生物地理学的な位置づけの再評価することを目的として中部・関東以北の東北日本を調査地域として比較系統地理的研究を進めている。特に複数回の氷期間氷期のサイクルを乗り越えてきたような古い遺伝構造の検出などを目指している。
2024年度はこれまでに引き続き低地性のカエルであるニホンアカガエルについてサンプル収集とミトコンドリアDNAの地理的遺伝構造の解明を進めた。さらにその予備解析結果に基づいてMIG-seq法による核ゲノムから見た集団遺伝構造の解析をおこない、東北日本を中心に本種の分布域全体の遺伝構造の特徴について明らかにした。さらに現在の気候と古気候データに基づく生息適地推定をおこなった。これらの結果をもとに東北日本における同種の系統地理推定を進めている。同様にトノサマガエル種群でもサンプル収集とミトコンドリアDNA・核ゲノムの解析を進め、特に福島県および宮城県のトノサマガエルートウキョウダルマガエルの接触域およびトウキョウダルマガエルの北限域でのデータ取得を重点的におこなった。山地性種であるヤマアカガエルについても解析を進め、少なくともミトコンドリアDNAでは近畿地方周辺で東西に大きく分かれること、東日本では東北地方北部では遺伝構造が極めて弱い一方で中部から東北南部にかけては高い遺伝的多様性を示すことを発見した。ハコネサンショウウオ属では東北地方南部のバンダイハコネサンショウウオと狭義のハコネサンショウウオの境界域の分布状況で新たな知見が得られたほか、新潟県でのタダミハコネサンショウウオの新たな分布について情報を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
3年目である2024年度は、これまでに収集したアカガエル属、トノサマガエル属のサンプルについてはミトコンドリアDNAの予備的分析をほぼ終えることができたが、一部で不足している地域のサンプルの収集が必要になり標本入手に時間を要し、進捗がやや遅れた。
ニホンアカガエルについてはMIG-seq法による核SNPの解析とデータ解析を進めているほか、生息地点情報と現在の気候および複数の古気候データをもちいて生息適地推定をおこない、過去の分布変遷の推定を進めた。これら地理的遺伝構造と生息適地情報を組み合わせての系統地理推定をまとめた論文を執筆中で、いまのところ順調に進捗している。トノサマガエル種群では特に福島県および宮城県のトノサマガエルートウキョウダルマガエルの接触域および岩手県のトウキョウダルマガエルの北限域でのデータ取得を重点的におこない、遺伝構造の解析を進めた。ヤマアカガエルについてもミトコンドリアDNAの解析を進めたところ、ニホンアカガエルと異なり近畿地方で東西２群に大きく分かれ、東日本では中部から東北南部で遺伝的多様性が高く、東北北部では多様性が低い傾向があることが明らかになった。この予備解析の結果をもとに、近いうちに核SNPの解析をおこなう予定である。ハコネサンショウウオ属は東北地方南部の狭義のハコネサンショウウオとバンダイハコネサンショウウオの分布境界域で複雑な分布パターンがみられる地域が見つかり、追加のサンプル収集をおこなったほか、タダミハコネサンショウウオの分布状況について新たな知見が得られた。現在核SNPの分析に向けて準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
対象とする多くの種で地理的サンプリングおよびミトコンドリアによる予備解析はほぼ完了した。今後は予備解析の結果を参考にアカガエル属、トノサマガエル属、ハコネサンショウウオ属の核SNPの取得とデータ解析に主眼を置いて研究を進める。さらに対象種の生息適地情報の解析も進め、遺伝構造の形成過程との関連について研究を進める。個別の種の系統地理に関してはデータが出そろったものから順次発表を進め、複数種の比較から見えてくるパターンを総括して研究全体ををまとめる。
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| Causes of Carryover |
本研究の核心的な部分である核SNPについてはPCRベースの解析であるため、分析するサンプルをそろえてから一度に分析することが望ましい。いくつかの種で重要な地点のサンプルの収集に手間取ったことで核SNPの実験の進捗が遅れた。また、所属機関でシーケンサーの更新があり、新機種の方がより多くのデータを効率よく取得できるため一部の実験を導入まで保留した。そのことによりSNP解析用の次世代シーケンサー関連試薬の購入が遅れたことで残額が生じた。これらについては次年度におこなうSNP解析ですべて使用する予定である。
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