イバラトミヨ雄物型局所個体群の遺伝的構造に着目した潜在的絶滅要因の解明

• 研究課題/領域番号: 18K05686
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分39060:生物資源保全学関連
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 高田 啓介 信州大学, 理学部, 特任准教授 (90197096)
• 研究分担者: 高橋 洋 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産大学校, 准教授 (90399650)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: Pungitius kaibarae / mtDNA / ddRAD-seq / COLONY / Sequoia / Ne / PVA / mtDNA cytb / イバラトミヨ雄物型 / 絶滅確率 / 集団遺伝学的解析 / 再放流 / 局所個体群 / 遺伝的多様性 / ESU / 絶滅要因

研究成果の概要

遺存固有分布期にあるイバラトミヨ雄物型局所個体群を用いて、有効な保全策を立案するために遺伝学的、生態学的解析を行った。RAD-seqによる家系分析等を用いた遺伝的集団構造の解明や、生態学的情報を組み合わせた個体群存続性分析を行い、今後100年間の絶滅確率を推定した。山形県内の３個体群間に直近の世代間で個体の移動はないと推定され、それぞれの個体群の有効集団サイズと一腹卵数等の生態学的情報を用いた個体群存続性分析により、３個体群ともに今後１００年間に５６％から７８％の高い確率で絶滅すると推定された。これらのことから生息地の保全と危険分散に基づく施設飼育などの管理が必要であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本では、淡水魚類の多くは程度の差こそあれ絶滅危惧種に指定されている。本研究ではP. kaibarae種群に属するイバラトミヨ雄物型個体群を例に遺伝子解析を用いることにより、保全する際の基本情報である有効集団サイズを推定することができることを示した。これを基に個体群の絶滅確率を的確に予測することができるようになった。
これまで保全活動を行う際に、絶滅という最悪の状態がどの程度起こりうるかを客観的に示すことが難しかった。遺伝的集団構造の解明および生態学的データや環境変動データを用いた百年単位での絶滅確率の推定を組み合わせることにより、保全対象個体群の状況を客観的に示すことができるようになった。

研究成果

• [雑誌論文] First report of natural hybridization between two yellowtails, Seriola quinqueradiata and S. lalandi. (2021)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Takahashi, Taiki Kurogoushi, Ryo Shimoyama, Hiroyuki Yoshikawa
  • 雑誌名: Ichthyological Research 巻: 68 号: 1 ページ: 139-144
  • DOI: 10.1007/s10228-020-00752-8
  • NAID: 40022462106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome-wide patterns of divergence and introgression after secondary contact between Pungitius sticklebacks (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki Yo Y.、Kakioka Ryo、Takahashi Hiroshi、Toyoda Atsushi、Nagano Atsushi J.、Machida Yoshiyasu、M?ller Peter R.、Kitano Jun
  • 雑誌名: Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 巻: 375 号: 1806 ページ: 20190548-20190548
  • DOI: 10.1098/rstb.2019.0548
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Examination of unidentifiable spined loach individuals found in overlapping zones of two tetraploid species within a single river in Japan (2020)
  • 著者名/発表者名: M. Ishihara, K. Morita, Y. Iguchi, K. Takaku, K. Takata, T. Kitagawa
  • 雑誌名: Journal of Applied Ichthyology 巻: 36 号: 5 ページ: 668-674
  • DOI: 10.1111/jai.14081
  • 査読あり
• [雑誌論文] A key metabolic gene for recurrent freshwater colonization and radiation in fishes (2019)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Asano, Kabeya Naoki, Ikeya Koki, Kakioka Ryo, Cech Jennifer N., Osada Naoki, Leal Miguel C., Inoue Jun, Kume Manabu, Toyoda Atsushi, Tezuka Ayumi, Nagano Atsushi J., Yamasaki Yo Y., Suzuki Yuto, Kokita Tomoyuki, Takahashi Hiroshi et al.
  • 雑誌名: Science 巻: 364 号: 6443 ページ: 886-889
  • DOI: 10.1126/science.aau5656
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Multiple paths to the same goal: the repeated use of hotspot genes for convergent plate reduction in sticklebacks (2021)
  • 著者名/発表者名: Yo Yamasaki, Tomoyuki Kokita, Koki Kato, Asato Irifune, Mitsuki Kuroda, Hiroshi Takahashi, Yoshiyasu Machida, Asano Ishikawa, Mikiko Tanaka, Seiichi Mori, Atsushi Toyoda, Jun Kitano
  • 学会等名: The 68th Annual Meeting of the Ecological Society of Japan (ESJ67)
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular diagnostic methods for identifying pufferfish species and their hybrid to prevent pufferfish poisoning (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Takahashi
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of the Korean Society of Food Hygiene and Safety
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] トゲウオ科魚類における形態の収斂進化の遺伝基盤 (2019)
  • 著者名/発表者名: 柿岡 諒・北野 潤・石川麻乃・永野 惇・八杉公基・髙橋 洋
  • 学会等名: 日本進化学会第21会大会