| Project/Area Number |
22KJ0876
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| Project/Area Number (Other) |
22J12643 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 柊也 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 交雑帯 / 集団ゲノミクス / 異所的分化 / アゴハゼ / 交雑ゲノム / 遺伝子浸透 / 絶滅系統 / 分子系統地理 / introgression landscape / 二次的接触帯 |
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| Outline of Research at the Start |
物理的障壁に乏しい海洋では、地域間での遺伝的交流が生じやすく、異所的な分化が生じにくいと予想される。しかし、実際には過去の隔離に由来する異所的分化が現在まで維持されている例が多く存在する。このような異所的分化を維持する遺伝的基盤の発見は、海洋生物の多様性の創出機構の解明に繋がるため重要であるが、未だ研究が進んでいない。遺伝的に分化した集団が狭い範囲で交雑した「交雑帯」は、この分化の融合を妨げる基盤を探索するうえで絶好の対象となる。
本研究では、アゴハゼに形成された複数の独立した交雑帯について集団ゲノミクス解析を行うことで、海洋生物の異所的分化を維持する遺伝
的基盤を全ゲノム規模で解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アゴハゼ日本海系統と太平洋系統の間に形成された宇部交雑帯（瀬戸内海沿岸）と田老交雑帯（東北地方太平洋側沿岸）という2つの独立した交雑帯に着目した解析を行った。
本研究では、地理的に大きく異なる両交雑帯から網羅的にサンプルを収集し、22地点416個体のアゴハゼについてlow-coverage全ゲノムシーケンスを取得した。また、このデータについて染色体構造を踏まえた議論を行うために、PacBio Hifiシーケンスおよび系統間人工交配家系を用いた連鎖解析により、染色体スケールのアゴハゼ参照配列を新たに構築した。これらを用いて両交雑帯の全ゲノムクライン解析を行った結果、①異所的分化が維持される領域、すなわち系統間の融合が妨げられているゲノム領域は、両交雑帯において偶然よりも多く共通していること、②これらの領域は染色体の短腕側ないしセントロメア近傍領域に集中していることが判明した。
さらに、絶滅系統との古代の交雑に起源を持つアゴハゼ東シナ海系統の交雑ゲノム構成についても解析を進め、交雑帯におけるクライン解析の結果と比較することで、時代を超えた共通性にも迫った。その結果、現在の交雑帯において系統間の融合が生じにくいゲノム領域は、東シナ海系統においても系譜が安定的なゲノム領域に富むことが判明した。
これらの結果は、アゴハゼの交雑ゲノム構成に「分化した系統間のまざりにくさ」を中心とした共通則が時空を超えて存在することを強調するともに、ゲノム構造がゲノム構成に制約を与えうることを示している。
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