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父系・母系遺伝子と古代DNAを用いたヒグマの大陸移動と北海道への渡来史の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J02026
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生物多様性・分類
研究機関北海道大学

研究代表者

平田 大祐  北海道大学, 理学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードヒグマ / 分子系統地理 / 集団遺伝学 / 遺伝的多様性 / 古代DNA
研究実績の概要

本研究の目的は、ヒグマの大陸移動と北海道への渡来史を解明することである。ヒグマのオスは出生地から遠くに移動するのに対し、メスは出生地にとどまる傾向があり、行動様式に性差がみられる。この行動様式の性差がヒグマ集団の進化史に大きく影響してきたと考えられる。そこで本研究では、北東アジアにおけるヒグマの父系遺伝構造を明らかにし、オスによる遺伝子流動が集団間および集団内の遺伝的連続性に及ぼす影響を評価するために、北海道および南千島 (国後島、択捉島)、サハリン、ユーラシア大陸 (カムチャッカ半島、ウラル山脈、ヨーロッパロシア、チベット) のヒグマ124個体の父系遺伝するY染色体DNAの塩基配列およびマイクロサテライト多型を分析した。北海道ヒグマ集団は父系ではユーラシア大陸および北米大陸集団から遺伝的に分化しており、大陸ヒグマ集団との最近の遺伝的な連続性はみられなかった。北海道内においてヒグマ父系では地理的な遺伝的構造はみられず、北海道内の地域集団間で頻繁に生じたオスの分散に伴う遺伝子流動が北海道内のヒグマ父系の遺伝的構造の形成に大きな役割を果たしたことが示唆された。また、択捉島ヒグマ集団は母系と父系それぞれで由来が異なり、ヒグマの雌雄で異なる分散様式に加え、創始者効果とその後の遺伝的浮動が択捉島ヒグマ集団の形成に大きく寄与したことが示唆された。本研究の結果から、これまでのミトコンドリアDNAのみを用いた先行研究で考えられていた以上に北海道周辺のヒグマ集団は複雑な系統地理学的特性を示すことが明らかになった。また、行動様式に顕著な性差がみられる動物を対象とした系統地理学の研究において、母系 (ミトコンドリアDNA) および父系 (Y染色体DNA) 双方の性特異的遺伝マーカーを用いることの重要性を示すことができた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial DNA haplogrouping of the brown bear (Ursus arctos) in Asia based on a newly developed APLP analysis.2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hirata, Alexei V. Abramov, Gennady F. Baryshnikov, Ryuichi Masuda
    • 雑誌名

      Biological Journal of the Linnean Society

      巻: 111 号: 3 ページ: 627-635

    • DOI

      10.1111/bij.12219

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genetic variation of the East Balkan Swine (Sus scrofa) in Bulgaria, revealed by mitochondrial DNA and Y chromosomal DNA.2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hirata, Valentin D. Doichev, Evgeniy G. Raichev, Nadezhda A. Palova, Jivko L. Nakev, Yordan M. Yordanov, Yayoi Kaneko, Ryuichi Masuda
    • 雑誌名

      Animal Genetics

      巻: 46 号: 2 ページ: 209-212

    • DOI

      10.1111/age.12269

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Y染色体DNA多型に基づく北海道およびユーラシア大陸ヒグマの父系集団構造2016

    • 著者名/発表者名
      平田大祐・間野勉・A. Abramov・G. Baryshnikov・P. Kosintsev・村田浩一・増田隆一
    • 学会等名
      日本進化学会第18回東京大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス (東京都・目黒区)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] "Molecular phylogeography of the brown bear (Ursus arctos) in Hokkaido and Eurasian Continent, revealed by complete mitochondrial DNA sequences"2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hirata
    • 学会等名
      Theodosius Dobzhansky Center for Genome Bioinformatics Seminar
    • 発表場所
      サンクトペテルブルク (ロシア)
    • 年月日
      2016-07-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Molecular phylogeography of the brown bear (Ursus arctos) in Asia, revealed by complete mitochondrial DNA sequences2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hirata
    • 学会等名
      Workshop ”Evolutionary and biogeography studies in Anatolia and Far East” at Ilia State University
    • 発表場所
      トビリシ(ジョージア)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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