メタ個体群内における生活史形質の分化:河川性サケ科魚類を用いた実証研究

• Project/Area Number: 07J04509
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Ecology/Environment
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小泉 逸郎 Hokkaido University, 大学院・地球環境科学研究院, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2009: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2008: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 進化生態学 / 局所適応 / 遺伝子流動 / 遺伝的浮動 / 自然選択 / 表現型可塑性 / メタ個体群 / サケ科魚類

Research Abstract

平成22年度はDNA実験、データ解析および論文執筆を行った。なお、平成22年10月16日から北海道大学の特任助教に採用になり、特別研究員の実質的な研究は最初の半年に加え就職後の空き時間に行った。
多くの生物種は自然選択により環境に適応した生活史形質を持っていると考えられている。本研究では、河川性サケ科魚類の繁殖時期に着目して30個体群にもおよぶ大規模な野外調査を行い、自然界での局所適応を調べた。その結果、水温が全く異なり産卵時期が異なると予測される河川においてさえ適応的な形質を持っていないことが示された。マイクロサテライトDNA解析の結果、河川間で遺伝的交流が存在し、それが最適値の実現を妨げていることが示唆された。一方で、滝によって遺伝子流動が阻害されている個体群においては産卵時期が一ヶ月も早く、局所適応していることが示された。遺伝子流動が局所適応を阻害することは多くの理論研究で示されているが、実証研究は数少ない。特に、多数の個体群を網羅的に調べた研究は皆無であり、本研究はこの進化生態学的に重要な仮設を強く立証した世界初の研究となる。現在、投稿間近であり、進化生態学の一流誌Evolutionに投稿予定である。現在、この研究をさらに発展させた遺伝的浮動の影響を加えた解析を行っている。

Research Products

• [Journal Article] Guidelines for restoring connectivity around water mills : a population genetic approach to the management of riverine fish. (2009)
  • Author(s): Raeymaekers J.A.M., Raeymaekers D., Koizumi I., Geldof S., Volckaert F.A.M.
  • Journal Title: Journal of Applied Ecology 46 Pages: 562-571
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A case of isolation by distance and short-term temporal stability of population structure in brown trout (Salmo trutta) within the River Dart, southwest England. (2009)
  • Author(s): Griffiths A.M., Koizumi I., Bright D., Stevens J.
  • Journal Title: Evolutionary Applications 2 Pages: 537-554
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 分子生態は移入種管理の"現場"にどれほど役立つのか (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Journal Title: 日本生態学会誌 59 Pages: 159-160
• [Journal Article] Guidelines for restoring connectivity around water mills : a population genetic approach to the management of riverine fish (2009)
  • Author(s): Raeymaekers J. A. M., Raeymaekers D., Koizumi I., Geldof S., Volckaert F. A. M.
  • Journal Title: Journal of Applied Ecology (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 参加レポート:分子生態は移入種管理の“現場"にどれほど役立つのか? (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Journal Title: 日本生態学会誌 (印刷中)
• [Journal Article] Synchrony in local population dynamics of stream-dwelling Dolly Varden : do genetically similar groups show similar demography? (2008)
  • Author(s): Koizumi I., Yamamoto S., Nomoto K., Maekawa K
  • Journal Title: Population Ecology 50 Pages: 367-377
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preface in the special feature : Population synchrony in ecological systems (2008)
  • Author(s): Satake A, Koizumi I.
  • Journal Title: Population Ecology 50 Pages: 325-327
• [Journal Article] Ecology and conservation of Dolly Varden, white-spotted char and bull trout (2008)
  • Author(s): Dunham J. B., Baxter C., Fausch K. D., Fredenberg W., Kitano S., Koizumi I., Morita K., Nakamura T., Rieman B. E., Savviatova A., Stanford J., Taylor E. B., Yamamoto S.
  • Journal Title: Fisheries 33 Pages: 537-550
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 文化の違いが生み出す研究スタイルの違い:短時間で高生産、かつリラックスしたフィンランドの研究環境 (2007)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Journal Title: 日本生態学会誌 57 Pages: 265-269
• [Presentation] 河川生態系におけるウグイの役割 (2010)
  • Author(s): 臼井平・小泉逸郎
  • Organizer: 日本水産学会
  • Place of Presentation: 日本大学
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 北海道東部における絶滅危惧サケ科魚類イトウの減少要因の解明 (2010)
  • Author(s): 野本和宏・深谷肇一・小泉逸郎・秋葉健司・大光明宏武・江戸謙顕・東正剛
  • Organizer: 日本水産学会
  • Place of Presentation: 日本大学
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] 保全遺伝学と保護管理ユニットの設定 (2010)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: 日本生態学会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2010-03-18
• [Presentation] はずれ値を考慮したペアワイズデータの解析法:Isolation-by-distanceを例に (2010)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: 日本生態学会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2010-03-17
• [Presentation] マイクロサテライトDNA解析による希少種イトウの遺伝構造 (2010)
  • Author(s): 北西滋・江戸謙顕・秋葉健司・大光明宏武・野本和宏・山本俊昭・小泉逸郎・東正剛
  • Organizer: 日本生態学会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2010-03-17
• [Presentation] 河川性サケ科魚類の局所適応:自然選択、ジンフロー、ドリフトの役割 (2010)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: ISMシンポジウム
  • Place of Presentation: 統計数理研究所
  • Year and Date: 2010-03-03
• [Presentation] 北海道東部における絶滅危惧サケ科魚類イトウの減少要因と保全への提言 (2010)
  • Author(s): 野本和宏・小泉逸郎・深谷肇一・秋葉健司・大光明宏武・江戸謙顕・東正剛
  • Organizer: 日本生態学会北海道地区大会
  • Place of Presentation: 北海大学
  • Year and Date: 2010-02-20
• [Presentation] ウグイ類の生態学:身近にいながら誰も知らない魚達 (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎・臼井平
  • Organizer: 魚類系統研究会
  • Place of Presentation: 北海道さけますセンター
  • Year and Date: 2009-12-13
• [Presentation] 河川性オショロコマのメタ個体群構造 (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: 日本水産学会大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学, 東京
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] 河川-海系のマイクロコズム:支流-本流を回遊するオショロコマ (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: 日本水産学会大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学, 東京
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] メタ個体群内における生活史形質の分化:自然選択vs.ドリフトvs.ジーフロー (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: 日本生態学会大会
  • Place of Presentation: 岩手県立大学, 岩手
  • Year and Date: 2009-03-19
• [Presentation] Microgeographic variation of reproductive timing under different thermal regimes : local adaptation despite dispersal? (2009)
  • Author(s): Koizumi I.
  • Organizer: 2^<nd> NWFSC Science Symposium
  • Place of Presentation: Seattle, WA, USA
  • Year and Date: 2009-02-25
• [Presentation] メタ個体群内における生活史形質の分化:自然選択vs.ジーンフローvs.ドリフト (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: 菅平分子生態集会
  • Place of Presentation: 長野県菅平
• [Presentation] Isolation-by-distanceを局所個体群レベルで:Decomposed pairwise regression (DPR)の紹介 (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: 分子生態集会
  • Place of Presentation: 長野県菅平
• [Presentation] ニホンザリガニはコアレセント理論に従わない? (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎・西川潮・川井唯史・東典子・増田隆一
  • Organizer: 管平分子生態集会
  • Place of Presentation: 長野県菅平
• [Presentation] 小スケールにおける局所適応:野外調査、DNA解析、同一環境下飼育実験から (2009)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: 日本魚類学会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学
• [Presentation] ジーンフローとドリフトの相対強度を調べる新しい集団遺伝解析 (2008)
  • Author(s): 小泉逸郎
  • Organizer: 日本生態学会第55回大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場、福岡
  • Year and Date: 2008-03-17
• [Presentation] Fine-scale local adaptation of stream-dwelling Dolly Varden in the Sorachi River, Japan : a preliminary result (2008)
  • Author(s): Koizumi I.
  • Organizer: Salvelinus confluentus Curiosity Society Annual Meeting
  • Place of Presentation: Camp Tamarack, OR, USA
• [Presentation] Population synchrony, genetic differentiation and conservation unit (2007)
  • Author(s): Koizumi, Itsuro
  • Organizer: The 23rd symposium of the Society of Population Ecology
  • Place of Presentation: Jozankei View Hotel, Sapporo
  • Year and Date: 2007-10-21