南西諸島の沿岸生態系保全に向けた多重スケールにおける海産生物の動態解明

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25840152
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
• Principal Investigator: 中島 祐一 沖縄科学技術大学院大学, その他の研究科, 研究員 (50581708)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 集団遺伝学 / 遺伝的分化 / 遺伝的多様性 / サンゴ / マイクロサテライト / 南西諸島 / 保全生態学

Research Abstract

沿岸生態系の保全のためには、沿岸域に生息する生物の遺伝的多様性と遺伝的分化、および加入パターンを評価し、集団遺伝学的解析を介して個体群の動態予測を行うことが必要である。対象の生物種において分散期間・海流パターンと遺伝子流動パターンの相関の有無を検証して、さらに遺伝的多様性の評価・繁殖特性を推定することで、包括的に考察した。
沖縄県読谷村残波に生息する97群体のアザミサンゴを、新規に開発した11座のマイクロサテライトマーカーで解析した。その結果、多くのクローンが見られ（クローン多様度R=0.17）、一斉産卵を介した有性生殖だけでなく断片化のような無性生殖も個体群の維持に貢献していることが示された。さらに、同所的に生息してはいるが異なるタイプの2種間で有意な分化が見られた（遺伝的分化係数Fst=0.080, P=0.001）。この2種は同一種として記載されているが、2種の遺伝的な違いを示す先行研究の結果（e.g., Watanabe et al. 2005; Abe et al. 2008）を支持するものであった。
琉球列島全域（沖縄、慶良間、宮古、八重山）10地点のトゲサンゴ183群体を既存の7座のマイクロサテライトマーカーで解析した結果、遺伝的多様性が大きく低下した地点が見られたものの、クローンはほとんど見られなかった（R=0.97）。しかし、全地点間で有意な分化が見られ（Fst=0.057-0.710, Ps<0.05）、ベイズ法クラスタリングでは地理的距離に従わない3つの遺伝的グループの存在が明らかになった。したがって、アザミサンゴだけでなくトゲサンゴにも隠蔽種が存在することが推定された。また、1つのクレード内では帰属性解析により八重山から沖縄への400km以上に及ぶ加入パターンが見られた。このパターンは黒潮の流れの方向に沿うものの、地点間の分散は稀であることが示された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまで、2種のサンゴについて、ローカルスケール及びラージスケールで集団遺伝学的解析を行った。しかしながら、2013年8月に所属の変更があり、本来の研究の流れを維持することができなくなった。したがって、当初の計画よりも達成度に遅れが目立っている。

Strategy for Future Research Activity

これまで2種のサンゴ（アザミサンゴ、トゲサンゴ）の集団遺伝学的解析を行い、特にトゲサンゴでは予想とは異なる遺伝的なパターンが見られ、隠蔽種の存在が示唆された。今後、マイクロサテライト以外の核マーカーも用いて種の違いがあるのかどうか、詳細を調べなければならない。特に集団遺伝学的解析では種の違いが地理的距離に応じた遺伝的分化を評価する上で障壁となってしまうので、種を明確に分けて種毎に適切に解析を行うことが必要不可欠である。一方、隠蔽種の存在が確認されたことから、今後の南西諸島おけるサンゴの種多様性の適切な評価に貢献できたとも言える。
これまでサンゴ2種のみを対象としたが、この結果が全ての沿岸生態系の生物種に当てはまる訳ではないので、今後、種数を増やして結果の一般化を目指す必要がある。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

所属の変更があり、出張予定を変更せざるを得なくなり、出張費を使用しなかったため。
当初の計画の通り、出張に関しての使用を予定している。