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第四紀の気候変動に対応した哺乳類の季節性毛色変化に関する遺伝基盤と適応進化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17J07664
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 生態・環境
研究機関京都大学

研究代表者

木下 豪太  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード全ゲノム解析 / 系統地理学 / 適応進化 / 集団ゲノミクス / 表現型多型
研究実績の概要

前度に作成したニホンノウサギのドラフトゲノムを参照配列に、白化型と非白化型が混生する集団を対象として、毛色の違いに相関を示すゲノム領域の探索を行った。その結果、毛色関連遺伝子として知られる遺伝子Aで冬季毛色二型との強い相関関係が観察された。そのため、遺伝子A上のSNPをターゲットとしたPCRプライマーを作成し、動物園の飼育繁殖個体での冬季毛色と遺伝子Aの遺伝子型との対応を確認した。20個体について遺伝子Aの解読を行ったところ、非白化型は必ずpアレルをホモかヘテロで持ち、白化型はqアレルをホモで持つことが確かめられた。また、その他の個体を含めた全56個体の家系図からも、非白化型が白化型に対して優性であることも確認された。続いて、日本列島における冬季毛色二型の分布状況を把握するため、およそ300個体の野生個体(糞サンプルを含む)について遺伝子Aの解読を行い、毛色の判定を行った。その結果、白化型と非白化型の分布は、列島内の積雪量の分布によく類似しており、冬季の毛色が地域の積雪環境により自然選択を受けていることが分布パタンからも示唆された。さらに、遺伝子Aの多型に基づくネットワーク解析を行ったところ、白化型と非白化型はそれぞれ異なるクラスターに分かれ、列島内で平衡選択を受けていることが示唆された。また、白化型は長期安定した分布をしているが、非白化型は近年に一斉放散を経験していることも示唆された。このことから、ニホンノウサギの毛色二型は氷期/間氷期の気候変動および地域による積雪量の違いといった時空間的な適応度の変動によって平衡選択が働き、種内に二型が長年維持されてきたと推察される。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Environmental DNA collected from snow tracks is useful for identification of mammalian species2019

    • 著者名/発表者名
      Gohta Kinoshita, Satoru Yonezawa, Shota Murakami, Yuji Isagi
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 36(3) 号: 3 ページ: 198-207

    • DOI

      10.2108/zs180172

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contrasting phylogeographic histories between the continent and islands of East Asia: Massive mitochondrial introgression and long-term isolation of hares (Lagomorpha: Lepus)2019

    • 著者名/発表者名
      Gohta Kinoshita, Mitsuo Nunome, Alexey P Kryukov, Irina V. Kartavtseva, San-Hoon Han, Fumio Yamada, Hitoshi Suzuki
    • 雑誌名

      Molecular Phylogenetics and Evolution

      巻: 136 ページ: 65-75

    • DOI

      10.1016/j.ympev.2019.04.003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phylogeography of the Japanese White-Toothed Shrew (Eulipotyphla: Soricidae): A Clear Division of Haplogroups between Eastern and Western Japan and their Recent Introduction to Some Regions2018

    • 著者名/発表者名
      Ohdachi Satoshi D.、Yoshizawa Kazunori、Takada Yasushi、Motokawa Masaharu、Iwasa Masahiro A.、Arai Satoru、Moribe Junji、Uematsu Yasushi、Sakai Eiichi、Tateishi Takashi、Oh Hong-Shik、Kinoshita Gohta
    • 雑誌名

      Mammal Study

      巻: 43 号: 4 ページ: 245-259

    • DOI

      10.3106/ms2017-0059

    • NAID

      210000185289

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quaternary-related genetic differentiation and parallel population dynamics of the Eurasian Jay (Garrulus glandarius) in the circum-Japan Sea region.2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Aoki, Gohta Kinoshita, Alexey P. Kryukov, Isao Nishiumi, Sangim Lee, Hitoshi Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Ornithology

      巻: 159 号: 4 ページ: 1087-1097

    • DOI

      10.1007/s10336-018-1573-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 全ゲノム解析によるニホンノウサギの冬季毛色二型に関わる遺伝子の特定2020

    • 著者名/発表者名
      木下 豪太, 布目 三夫, 郷 康広, 牧野 能士, 辰本 将司, Alexey P KRYUKOV, Sang-Hoon HAN, Irina KARTAVTSEVA, 山田 文雄, 鈴木 仁, 井鷺 裕司
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ノウサギ属における冬季白化の責任遺伝子の探索と起源2019

    • 著者名/発表者名
      木下豪太、布目三夫、郷康広、牧野能士、辰本将司、山田文雄、鈴木仁、井鷺裕司
    • 学会等名
      日本進化学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 雪上足跡の環境DNAによる哺乳類の種判別法2019

    • 著者名/発表者名
      木下豪太、米澤悟、成瀬未帆、村上翔大、井鷺裕司
    • 学会等名
      日本哺乳類学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分布境界線―北海道「馬追丘陵」におけるクロテン集団の生息調査と遺伝解析2017

    • 著者名/発表者名
      木下豪太
    • 学会等名
      日本哺乳類学会2017年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary and demographic history of hares (genus Lepus) in northeastern Asia under Quaternary climate changes2017

    • 著者名/発表者名
      木下豪太
    • 学会等名
      Kyoto University and University of Yangon International symposium by Asian Multilateral Research Network for Vertebrate Species Diversity
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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