2023 Fiscal Year Annual Research Report
Invisible diversity of reef-building corals: visualization, estimation of causes and prediction of the future
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23H00529
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安田 仁奈 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00617251)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩崎 渉 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (50545019)
栗原 晴子 琉球大学, 理学部, 教授 (40397568)
深見 裕伸 宮崎大学, 農学部, 教授 (50402756)
目崎 拓真 公益財団法人黒潮生物研究所, 研究部局, 研究所長 (20840482)
陶山 佳久 東北大学, 農学研究科, 教授 (60282315)
長井 敏 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主幹研究員 (80371962)
山北 剛久 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋生物環境影響研究センター), 副主任研究員 (90613373)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | サンゴ / 気候変動 / 隠ぺい系統 / 集団遺伝 / 系統地理 / 分類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2003年は主に国内における浅海域のサンゴのサンプリングを行った。日本で最もサンゴ種数の多い石垣島と西表島の間にある石西礁湖32地点をターゲットとして、約1000サンプル、形態種200種の標本とDNAサンプルを採集した。また、コモンサンゴ属（Montipora sp）については、コモンサンゴの形態分類の専門家である野村氏から譲り受けた国内全種役100種600サンプルについてMIG-seq解析を進め、得られた系統樹を形態情報へとフィードバックさせた。この北上に伴うサンゴ集団への影響を考察するために、亜熱帯及び温帯域に広く分布するハナヤサイサンゴ Pocillopora damicornis に着目し、台湾及び日本の亜熱帯域と温帯域に生息する集団において、隠蔽的な系統の存在について確認をするとともに、そうした隠ぺい系統がそれぞれ亜熱帯域・温帯域の環境の違いに適応しているのかをさまざまな環境要因と遺伝子型頻度について一般化線形モデル(GLM)を使って調査した。その結果、結果、亜熱帯域と温帯域で異なる遺伝系統が存在し、屋久島周辺を境に遺伝的な分断が見られた。一方でGLMでは2系統の分布は水温だけではなくクロロフィル濃度などにも依存しており、各海域での環境適応が起きていることが示唆された。今後水温上昇により亜熱帯に多い系統の北上が頻繁に起こって温帯域系統との交雑が起こる場合、適応度の低下による移入負荷が起こるリスクがあると考えられました。本研究は形態ではわからないサンゴの遺伝系統の気候変動に伴う分布の変化モニタリングして追跡することの重要性を明らかにした。この他、緯度として最北限となる沼津周辺の海域において新たなミドリイシ属サンゴの北上を発見するとともに、絶滅危惧種Acropora pruinosaがガンガゼの捕食圧により大幅に減少し、レジームシフトが起きつつあることを報告した。
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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
国内400種程度のうち、形態種300種近いサンゴを網羅的にサンプリングすることに成功した。またコモンサンゴに関しては系統樹の作成に成功し、形態種へと情報をフィードバックさせながら分類形質を再考し、整理を進めることができたから。
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| Strategy for Future Research Activity |
系統地理的な観点からサンプリングを進めるため、沖縄本島ないし奄美大島、宮崎、四国などでさらなるサンゴのサンプリングを進める予定である。インドネシアとも共同研究を進めており、カウンターパートの研究者が世界でもっとも多様性の高いスラウェシ北部の海域で網羅サンプリングを行ってくれる予定である。
MIG－seq解析についても順次進めていく。また、隠ぺい系統の分布と環境条件との相関に関しても明らかにしていき、気候変動によるサンゴ種の分布や生態系全体への影響も明らかにしていく予定である。
データベースに関しては、MIG-seq配列を用いて従来の遺伝子マーカーでは識別できなった種に関しても未知のサンプルについて同定できる基盤を作っていく予定である。
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[Journal Article] Genetic Divergence of Pocillopora damicornis Between Temperate and Subtropical Regions: The Need to Monitor Hidden Genetic Lineage Distribution With Regard to Migration-Load Risks Under Climate Change2024
Author(s)
Masumi Kamata, Yuko F Kitano, Akira Iguchi, Yoko Nozawa, Satoshi Nagai, Chaolun Allen Chen, Naohisa Wada, Sen-Lin Tang, Takehisa Yamakita, Hiroki Taninaka, Nina Yasuda
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Journal Title
Bulletin of Marine Science
Volume: -
Pages: -
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Strong genetic break of common coral species Pocillopora damicornis between temperate and subtropical areas in Japan; Possible risk of migration-load in face of climate change?2023
Author(s)
Masumi Kamata, Yuko F Kitano, Akira Iguchi, Yoko Nozawa, Satoshi Nagai, Allen Chen, Naohisa Wada, Sen-Lin Tang, Hiroki Taninaka, Nina Yasuda
Organizer
5th APCRs, Singapore
Int'l Joint Research
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[Presentation] Genetic structure, diversity and Symbiodinium compositions of Acropora spp. at the forefront of northward migration in response to climate change2023
Author(s)
Akifumi Shimura, Masumi Kamata, Takehisa Yamakita, Takashi Nakamura, Hiroki Taninaka, Akira Iguchi, Satoshi Nagai, Taisei Kikuchi, Shota Shimizu, Hideaki Yusasa, Yuko F. Kitano, Nina Yasuda
Organizer
The 10th EAFES International Congress, 17-20 July, 2023, 口頭発表
Int'l Joint Research
