性的オミクス解析が紐解く劇的種分化: 九州固有巻貝の放散を例に

• Project/Area Number: 22KJ2365
• Project/Area Number (Other): 22J00915 (2022)
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund (2023); Single-year Grants (2022)
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 45040:Ecology and environment-related
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 山崎 大志 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2023-03-08 – 2025-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 種分化 / 形態進化 / 貝類 / タマキビ属 / 島 / 固有種

Outline of Research at the Start

海産生物の多様性はどのように生じてきたのか。明瞭な障壁を欠き連続する海域では、集団の隔離ひいては種分化が生じ辛いとされる一方で、実際の多様性は著しく高い。本研究では進化生態学研究のモデルシステムに適している海産巻貝タマキビ類を主な対象とし、生態学的解析および遺伝子配列から転写産物に至る情報を提示可能なオミクス解析を実施し、狭隘な地理的スケールにおける多様性創出機構と性的形質の進化との関連性を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、本邦沿岸における海産生物の多様化機構の解明を目的とし、浅海性巻貝であるタマキビ属を主な研究対象とした形態的・生態学的解析および高解像度の遺伝的解析を実施した。２０２３年度は、九州島西岸部および島嶼部（対馬から屋久島）の固有種であるホリカワタマキビについて解析を進めた。本種の殻形態について解析したところ集団間に顕著な差異が見られることがわかり、主に肋状彫刻の顕著な型と、それらを欠く平滑な型に区別できた。こうした肋状彫刻の有無には、各集団の生態的特徴との関連が示唆された。また殻の模様パターンについても、集団間の差異が観察された。ミトコンドリア遺伝子を用いた遺伝的解析を実施したところ、分布域の地理的構造と対応した明瞭な遺伝的集団構造を呈した。さらに本種の進化史を詳細に把握するため、次世代シークエンサーを用いた高解像度の遺伝的解析（ddRAD-seq法）を実施し、得られたSNPs情報を解析した。ゲノミクス解析の結果、本種は集団ごとに明瞭に系統が分岐していた。以上より本研究はホリカワタマキビの形態的・生態的・系統的多様化現象を示した。すなわち、本種群は九州西岸部という狭隘な地理的範囲内にも関わらず、種レベルの多様化が示唆される海産生物である。これらは未記載種の複合体であるだけでなく、島ごとに固有種が存在する可能性があるため、進化生態学的な研究に加え、分類学的観点からの再検討もまた必要である。よってホリカワタマキビ種群は、本邦における海域の生物多様化機構を解明するための有望なシステムを我々に提供することが期待される。得られた成果について、２件の国際会議において口頭およびポスター発表を実施した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] Morphological diversification of the intertidal snail in the narrow distribution range: a case of Littorina horikawai endemic to the western Kyushu, Japan (2022)
  • Author(s): Yamazaki, D., Seo, T., Hirano, T., Saito, T., Kameda, Y., Fukuda, H. & Chiba S
  • Organizer: International Congress on Invertebrate Morphology 5
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Diversification of Littorina horikawai endemic in the western coast of Kyushu, Japan (2022)
  • Author(s): Yamazaki, D., Seo, T., Hirano, T., Saito, T., Kameda, Y., Fukuda, H. & Chiba S
  • Organizer: World Congress of Malacology 2022
  • Int'l Joint Research
• [Book] 東北アジアの自然と文化 ２ (2023)
  • Author(s): 東北大学東北アジア研究センター
  • Total Pages: 198
  • Publisher: 東北大学出版会
  • ISBN: 9784861633737