国内外来魚における遺伝的撹乱を介した侵略性獲得メカニズムの検証

• Project/Area Number: 17J40134
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Conservation of biological resources
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 中野 繭 信州大学, 学術研究院理学系, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 国内外来種 / 遺伝的撹乱 / 淡水魚 / 生活史戦略 / 繁殖干渉 / 種間交雑 / 絶対的縄張り戦術 / 交雑

Outline of Annual Research Achievements

【背景】遺伝的撹乱によって獲得された新規の遺伝的多様性が外来種の侵略性nvasibilityや迅速な適応進化の可能性evolvabilityを増長する可能性が指摘されている．しかし，遺伝的撹乱と侵略性を結び付ける至近的メカニズムについては明らかにされていない．日本を含む東アジア原産の小型コイ科魚類モツゴは，国際的な外来種として知られている．一方，モツゴと交雑するほど近縁な在来種シナイモツゴ（以下シナイ）は，絶滅危惧IA類に指定されており，遺伝的多様性の喪失が懸念されている．
【目的】本研究では，遺伝的撹乱がモツゴ属魚類のスニーキング行動を増進させ，遺伝的多様性の獲得，ならびに分布拡大に寄与するという「モツゴの侵略性獲得モデル」を検証するために，2種の生活史戦略を比較し，遺伝的多様度（血縁度）と繁殖戦術の多様性の関係について考察した．
【成果】（1）3年間にわたる飼育実験の結果，モツゴでは混合飼育において単独飼育よりも有意に大型に成長する傾向が認められたが，シナイでは実験群間に差はないことが明らかとなった．2種間で種間・種内競争の影響の程度が異なることが示唆された．（2）繁殖オスの行動観察の結果，モツゴ雄には少なくとも3つの繁殖戦術（パイレーツ，縄張り，スニーカー）があり，一方，シナイは絶対的に縄張り戦術に依存すること強く支持された．（3）稚魚の遺伝子型解析により，シナイ雄の保護する卵の多くがモツゴ雄のパイレーツによって受精される繁殖干渉が観察された．（4）多様な繁殖戦術と遺伝的多様度（血縁度）の関係を明らかにすることを目的として，モツゴF3世代（近親交配）やシナイの異系統雑種を作成したが，想定よりも成長が遅く，交配実験を実施するには至らなかった．（5）本研究において開発したマイクロサテライトマーカーにより2種の交雑に由来する戻し交雑個体が野外では初めて発見された．

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Distribution investigation and screening of monitoring sites of endangered species <i>Pseudorasbora pumila</i> inhabiting the small irrigation ponds in Nagano City ―Ponsuke Nurturing Group― (2020)
  • Author(s): 中野（小西）繭・小林和子・中島法子・古賀和人
  • Journal Title: Annual Report of Pro Natura Foundation Japan Volume: 28 Issue: 0 Pages: 58-68
  • DOI: 10.32215/pronatura.28.0_58
  • NAID: 130007784356
  • ISSN: 2189-7727, 2432-0943
  • Year and Date: 2020-01-10
  • Open Access
• [Journal Article] 木曽川水系一支流におけるアジメドジョウ Niwaella delicataの生息環境 (2019)
  • Author(s): 小林尚・中野 繭・阿部信一郎・高田啓介
  • Journal Title: Journal of the Faculty of Science Shinshu University Volume: 48 Pages: 1-10
  • NAID: 120007099636
• [Journal Article] 長野市のため池群に生息する絶滅危惧種シナイモツゴ―ぽんすけ―の保護のための普及活動 (2018)
  • Author(s): 小西（中野）繭・中島法子・古賀和人・小林和子
  • Journal Title: 自然保護助成基金助成成果報告書 Volume: 27 Pages: 221-226
• [Presentation] 共通点と相違点を併せ持つ近縁種間の必然的な交雑の非対称性 (2020)
  • Author(s): 中野繭
  • Organizer: 第67回日本生態学会全国大会
• [Presentation] 長野市ため池群における絶滅危惧種シナイモツゴの分布と保全の取組 (2020)
  • Author(s): 中野繭
  • Organizer: ノーバスネットシンポジウム
• [Presentation] 長野市ため池群におけるシナイモツゴの分布調査とモニタリングサイトの選別 (2020)
  • Author(s): 中野繭
  • Organizer: 水辺の自然再生共同シンポジウム
• [Presentation] Species replacement through asymmetrical hybridization followed by sterile F1 hybrids (2020)
  • Author(s): Mayu Nakano
  • Organizer: 第35会個体群生態学会公募シンポジウム
• [Presentation] 千曲川中流域における1950年代からのウグイ現存量の変遷 (2020)
  • Author(s): 中野 繭・田崎伸一・澤本良宏
  • Organizer: 令和元年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] 広域および局所分布を示すモツゴ属魚類２種にみられた遊泳能力の違い (2019)
  • Author(s): 三村詩織・青木勇樹・鳥澤眞介・高田啓介・中野 繭
  • Organizer: 第66回日本生態学会全国大会
• [Presentation] シナイモツゴのMHC遺伝子の多様性喪失はクリノストマム感染の増加を引き起こすのか (2019)
  • Author(s): 北原瑛斗・中野 繭・高田啓介
  • Organizer: 第66回日本生態学会全国大会
• [Presentation] 多糖類資化細菌 NT5 株が保有するペクチン酸リアーゼ Pel38-NT の特徴 (2018)
  • Author(s): 上野山彩, 川瀬貴典,中野 繭, 森脇 洋, 野村隆臣
  • Organizer: 第18回日本蛋白質科学会年会
• [Presentation] 多糖類資化細菌 NT5 株由来ペクチン酸リアーゼ Pel54-NT の酵素学的諸性質 (2018)
  • Author(s): 川瀬貴典・上野山彩・中野 繭・森脇 洋・野村隆臣
  • Organizer: 第18回日本蛋白質科学会年会
• [Presentation] MHC遺伝子の多様性の喪失は寄生虫感染を引き起こすか：シナイモツゴのクリノストマム重度感染を例に (2018)
  • Author(s): 北原瑛斗, 中野繭, 高田啓介
  • Organizer: 日本生態学会第65回全国大会
• [Presentation] 生息地を拡大するモツゴと喪失するシナイモツゴの低酸素耐性と水流耐性の比較 (2018)
  • Author(s): 三村詩織, 中野繭, 高田啓介
  • Organizer: 日本生態学会第65回全国大会