メタバーコーディングとメタゲノミクスを用いた生物多様性と食物網機能の研究

• 研究課題/領域番号: 16F16092
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 外国
• 研究分野: 生物多様性・分類
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 本川 雅治 京都大学, 総合博物館, 教授 (30293939)
• 研究分担者: HE KAI 京都大学, 総合博物館, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2016-10-07 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2018年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
• キーワード: メタバーコーディング / 哺乳類 / 生物多様性 / 種分化 / 真無盲腸類 / 同所的分布 / 垂直分布 / ＤＮＡバーコーディング

研究実績の概要

本研究ではメタバーコーディングとメタゲノミクスの手法を用い，同所的に分布する真無盲腸類（食虫類）の食性と腸内微生物相の多様性解明を目指した．前年度までに収集したサンプルについて，その食性を明らかにするためのメタバーコーディングと同位体解析を行った．胃内容物から動物性および植物性のＤＮＡを新たに抽出し，春，夏，秋の季節変化および標高（低，中，高）による違いを考慮した解析を行った．Illuminaプラットフォームを用いて，無脊椎動物についてはＣＯI，植物質についてはchloroplast trnl遺伝子をＤＮＡバーコーディング領域とした．得られた配列データはスーパーコンピュータを用いて，既存のＤＮＡバーコードデータとの比較を行い，真無盲腸類が食物として利用している無脊椎動物および植物質を明らかにした．腸内微生物相についてはメタゲノミクスにより腸内微生物相やその多様性を明らかにし，さらに真無盲腸類の種間，季節，標高による違いを解明した．研究では，真無盲腸類と同所的に分布するが生態学的・系統学的に異なるネズミ類との比較も行った．同位体分析は乾燥させた体毛を用い，種間，季節，標高を考慮して，Ｃ１３とＮ１５の同位体比をもとに食物連鎖において，同所的に分布する真無盲腸類がその生態学的位置を時系列で変化させていることを明らかにした．また，無脊椎動物への食物としての依存についても検証し，メタバーコーディングにより得られた結果との比較を進めている．一連の研究で得られた成果について現在投稿論文としての作成を進めている．

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Systematics and macroevolution of extant and fossil scalopine moles (Mammalia, Talpidae) (2019)
  • 著者名/発表者名: Schwermann Achim H.、He Kai、Peters Benjamin J.、Plogschties Thorsten、Sansalone Gabriele
  • 雑誌名: Palaeontology 巻: - 号: 4 ページ: 661-676
  • DOI: 10.1111/pala.12422
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A new genus of Asiatic short-tailed shrew (Soricidae, Eulipotyphla) based on molecular and morphological comparisons (2018)
  • 著者名/発表者名: Kai He, Xing Chen, Peng Chen, Shui-Wang He, Feng Cheng, Xue-Long Jiang, Kevin Campbell
  • 雑誌名: Zoological Research 巻: 39 号: 5 ページ: 321-334
  • DOI: 10.24272/j.issn.2095-8137.2018.058
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Taxonomic revision of the genus Mesechinus (Mammalia: Erinaceidae) with description of a new species (2018)
  • 著者名/発表者名: Huai-Sen Ai*, Kai He*,#, Zhong-Zheng Chen*, Jia-Qi Li, Tao Wan, Quan Li, Wen-Hui Nie, Jin-Huan Wang, Wei-Ting Su, Xue-Long Jiang
  • 雑誌名: Zoological Research 巻: 39 号: 5 ページ: 335-347
  • DOI: 10.24272/j.issn.2095-8137.2018.034
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Species identification of crested gibbons (Nomascus) in captivity in China using karyotyping- and PCR-based approaches (2018)
  • 著者名/発表者名: Wenhui Nie#, Jinhuan Wang, Wei-Ting Su, Yi Hu, Shuiwang He, Xuelong Jiang#, Kai He
  • 雑誌名: Zoological Research 巻: 39 号: 5 ページ: 356-363
  • DOI: 10.24272/j.issn.2095-8137.2018.036
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] How many species of Apodemus and Rattus occur in China? A survey based on mitochondrial cyt b and morphological analyses (2018)
  • 著者名/発表者名: Shao-Ying Liu, Kai He, Shun-De Chen, Wei Jin, Robert W. Murphy, Ming-Kun Tang, Rui Liao, Feng-Jun Li
  • 雑誌名: Zoological Research 巻: 39 号: 5 ページ: 309-320
  • DOI: 10.24272/j.issn.2095-8137.2018.053
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Fossil gibbons (Mammalia, Hylobatidae) from the Pleistocene of Chongzuo, Guangxi Zhuang Autonomous (2018)
  • 著者名/発表者名: Ying-Qi Zhang, Chang-Zhu Jin, Yuan Wang, Alejandra Ortiz, Kai He, Terry Harrison
  • 雑誌名: Vertebrata PalAsiatica 巻: 56 ページ: 248-263
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Dispersal and female philopatry in a long-term, stable, polygynous gibbon population: Evidence from 16 years field observation and genetics (2018)
  • 著者名/発表者名: Hu Naiqing、Guan Zhenhua、Huang Bei、Ning Wenhe、He Kai、Fan Pengfei、Jiang Xuelong
  • 雑誌名: American Journal of Primatology 巻: 80 号: 9
  • DOI: 10.1002/ajp.22922
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Climate niche conservatism and complex topography illuminate the cryptic diversification of Asian shrew-like moles (2018)
  • 著者名/発表者名: Wan Tao、He Kai、Jin Wei、Liu Shao-Ying、Chen Zhong-Zheng、Zhang Bin、Murphy Robert W.、Jiang Xue-Long
  • 雑誌名: Journal of Biogeography 巻: 45 号: 10 ページ: 2400-2414
  • DOI: 10.1111/jbi.13401
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Molecular phylogeny and taxonomy of subgenus Eothenomys (Cricetidae: Arvicolinae: Eothenomys) with the description of four new species from Sichuan, China (2018)
  • 著者名/発表者名: Liu Shao-Ying、Chen Shun-De、He Kai、Tang Mingkun、Liu Yang、Jin Wei、Li Song、Li Quan、Zeng Tao、Sun Zhi-Yu、Fu Jian-Rong、Liao Rui、Meng Yang、Wang Xin、Jiang Xue-Long、Murphy Robert W
  • 雑誌名: Zoological Journal of the Linnean Society 巻: - 号: 2 ページ: 569-598
  • DOI: 10.1093/zoolinnean/zly071
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Taxonomy based on science is necessary for global conservation (2018)
  • 著者名/発表者名: Thomson, S.A.ほか182名（71/183）
  • 雑誌名: PLoS Biology 巻: 16 号: 3 ページ: e2005075-e2005075
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.2005075
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mitochondrial DNA analyses and ecological niche modeling reveal post-LGM expansion of the Assam macaque (Macaca assamensis) in the foothills of Nepal Himalaya (2018)
  • 著者名/発表者名: Khanal Laxman、Chalise Mukesh K.、He Kai、Acharya Bipin K.、Kawamoto Yoshi、Jiang Xuelong
  • 雑誌名: American Journal of Primatology 巻: 80 号: 3
  • DOI: 10.1002/ajp.22748
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Altered hemoglobin co-factor sensitivity does not underlie the evolution of derived fossorial specializations in the family Talpidae (2018)
  • 著者名/発表者名: Campbell, K.L., Gaudry, M.J., He, K., Suzuki, H., Zhang, Y.-p., Jiang, X.-L., Weber, R.E.
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology 巻: - ページ: 150-155
  • DOI: 10.1016/j.cbpb.2018.01.001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] First records of Indochinese Arboreal Niviventer (Chiromyscus langbianis) in Yunnan Province, China (2018)
  • 著者名/発表者名: Feng Cheng, Zhongzheng Chen, Bin Zhang, Kai He, Xuelong Jiang
  • 雑誌名: Acta Theriologica Sinica 巻: 38 ページ: 217-220
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Capture Hybridization of Long-Range DNA Fragments for High-Throughput Sequencing (2018)
  • 著者名/発表者名: Chen, X., Ni, G., He, K., Ding, Z.-l., Li, G.-m., Adeola, A.C., Murphy, R.W., Wang, W.-z., Zhang, Y.-P.
  • 雑誌名: Huang T, editor. Computational Systems Biology: Methods and Protocols. Springer New York. 巻: - ページ: 29-44
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7717-8_3
  • ISBN: 9781493977161, 9781493977178
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] First records of Taiwanese Gray Shrew (Crocidura tanakae) in Yunnan Province, China (2017)
  • 著者名/発表者名: CHENG Feng, WAN Tao, CHEN Zhong-Zheng, Narayan Prasad Koju, HE Kai, JIANG Xue-Long
  • 雑誌名: Chinese Journal of Zoology 巻: 52 ページ: 865-869
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Phylogeny and systematic revision of the genus Typhlomys (Rodentia, Platacanthomyidae): with description of new species. (2017)
  • 著者名/発表者名: Feng Cheng,Kai He, Zhong-Zheng Chen, Bin Zhang, Tao Wan, Bao-Wei Zhang, Xue-Long Jiang.
  • 雑誌名: Journal of Mammalogy 巻: - 号: 3 ページ: 731-743
  • DOI: 10.1093/jmammal/gyx016
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Description of a new species of Hoolock gibbon (Primates: Hylobatidae) based on integrative taxonomy (2017)
  • 著者名/発表者名: Fan, Peng-Fei, He, Kai, Chen, Xing, Ortiz, Alejandra, Zhang, Bin, Zhao, Chao, Li, Yun-Qiao, Zhang, Hai-Bo, Kimock, Clare, Wang, Wen-Zhi, Groves, Colin, Turvey, Samuel T., Roos, Christian, Helgen, Kristofer M. and Jiang, Xue-Long
  • 雑誌名: American Journal of Primatology 巻: 79 号: 5
  • DOI: 10.1002/ajp.22631
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Talpid mole phylogeny unites shrew moles and illuminates overlooked cryptic species diversity (2017)
  • 著者名/発表者名: He, Kai, Shinohara, Akio, Helgen, Kristofer M., Springer, Mark S., Jiang, Xue-Long and Campbell, Kevin L.
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 巻: 34 号: 1 ページ: 78-87
  • DOI: 10.1093/molbev/msw221
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Multilocus approaches reveal underestimated species diversity and inter-specific gene flow in pikas (Ochotona) from southwestern China (2017)
  • 著者名/発表者名: Koju, Narayan Prasad, He, Kai, Chalise, Mukesh Kumar, Ray, Chris, Chen, Zhongzheng, Zhang, Bin, Wan, Tao, Chen, Shunde and Jiang, Xuelong.
  • 雑誌名: Molecular Phylogenetics and Evolution 巻: 107 ページ: 237-245
  • DOI: 10.1016/j.ympev.2016.11.005
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multi-locus phylogeny using topotype specimens sheds light on the systematics of Niviventer (Rodentia, Muridae) in China. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhang, Bin, He, Kai, Wan, Tao, Chen, Peng, Sun, Guozheng, Liu, Shaoying, Nguyen, Truong Son, Lin, Liangkong and Jiang, Xuelong
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 16 号: 1
  • DOI: 10.1186/s12862-016-0832-8
  • NAID: 120006338060
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Niche partitioning and Gut microbiome of small mammals shaped by environmental habitats and seasonal change (2018)
  • 著者名/発表者名: He Kai, 斉藤浩明, 本川雅治
  • 学会等名: The 2018 Annual Meeting of the Mammal Society of Japan
• [学会発表] Uncover small mammal diversity using integrative approaches with implication on the mammal fauna in northern Myanmar (2017)
  • 著者名/発表者名: Kai HE, Jin-Wen SHI, Masaharu MOTOKAWA
  • 学会等名: Kyoto University and University of Yangon International Symposium/ AVIS2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Seasonality of small mammal communities in Mt. Nishikoma (Nagano), and its potential toward the understanding of ecological network (preliminary data) (2017)
  • 著者名/発表者名: Kai HE, 斉藤浩明, 本川雅治
  • 学会等名: The 2017 Annual Meeting of the Mammal Society of Japan
• [学会発表] Cryptic diversity in an enigmatic mammal species from the sky islands of southwestern China (2016)
  • 著者名/発表者名: Kai He, Tao Wan, Klaus-Peter Koepfli, Xue-Long Jiang
  • 学会等名: The 22nd International Congress of Zoology
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学（沖縄県・恩納村）
  • 年月日: 2016-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] A new taxon of hoolock gibbon from Southwest China (2016)
  • 著者名/発表者名: Fan, Peng-Fei, He, Kai, Chen, Xing, Ortiz, Alejandra, Zhang, Bin, Zhao, Chao, Li, Yun-Qiao, Zhang, Hai-Bo, Kimock, Clare, Wang, Wen-Zhi, Groves, Colin, Turvey, Samuel T., Roos, Christian, Helgen, Kristofer M. and Jiang, Xue-Long
  • 学会等名: 日本哺乳類学会2016年大会
  • 発表場所: つくば大学（茨城県・つくば市）
  • 年月日: 2016-09-23