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適応の副産物としての種分化: 環境適応が引き起こす生殖的隔離

研究課題

研究課題/領域番号 18K06361
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45020:進化生物学関連
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

寺井 洋平  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教 (30432016)

研究分担者 宅野 将平  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 助教 (20547294)
藤村 衡至  新潟大学, 自然科学系, 助教 (90722140)
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 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード適応 / 種分化 / 視覚関連遺伝子 / 解毒関連遺伝子 / シクリッド / スラウェシマカク / マカク
研究成果の概要

本研究では全ゲノムを集団遺伝学的に解析により、種間で分化したゲノム領域から種の適応と種分化に関与する遺伝子を単離し、適応の副産物としての生殖的隔離を解明することを目的とした。ヴィクトリア湖のシクリッドでは、種分化の初期には2種間の違いに関わるゲノム領域だけが分化し、そこに存在する遺伝子の機能が複合的に関与して適応と種分化が起きて来たことが明らかになった。スラウェシマカクでは食性に関与する遺伝子が適応的に分化し、使われない遺伝子が偽遺伝子化していることを示した。ウミヘビでは視覚が採食する生息環境に適応していることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの研究で、種分化は特定の遺伝子の機能分化により起こる例が報告されていた。本研究では、多くの遺伝子が複合的に関わり適応と生殖的隔離が密接に関係して種分化が起きることを示した。これは学術的に重要な第一歩であり、今後の全ゲノムを用いた種分化研究に大きな影響を与えると考えている。また、ダーウィン著の種の起源以来、種分化は生物学での大きな謎であった。それを一般にわかりやすく説明できる点で、本研究の社会的意義は大きいと考えている。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 12件、 招待講演 8件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ボゴール農科大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ボゴール農科大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Visual adaptation of opsin genes to the aquatic environment in sea snakes2020

    • 著者名/発表者名
      Seiko Takashi、Kishida Takushi、Toyama Mina、Hariyama Takahiko、Okitsu Takashi、Wada Akimori、Toda Mamoru、Satta Yoko、Terai Yohey
    • 雑誌名

      BMC Evolutionary Biology

      巻: 20 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/s12862-020-01725-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of the Mitochondrial Genomes of Japanese Wolf Specimens in the Siebold Collection, Leiden2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Shuichi、Terai Yohey、Hongo Hitomi、Ishiguro Naotaka
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 38 号: 1 ページ: 60-66

    • DOI

      10.2108/zs200019

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vitro resynthesis of lichenization reveals the genetic background of symbiosis-specific fungal-algal interaction in Usnea hakonensis2020

    • 著者名/発表者名
      Kono Mieko、Kon Yoshiaki、Ohmura Yoshihito、Satta Yoko、Terai Yohey
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 21 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1186/s12864-020-07086-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Presence?absence polymorphisms of single-copy genes in the stony coral Acropora digitifera2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi-Kariyazono Shiho、Sakai Kazuhiko、Terai Yohey
    • 雑誌名

      BMC Genomics

      巻: 21 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1186/s12864-020-6566-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 動植物ゲノム紹介: ニホンオオカミと日本犬2020

    • 著者名/発表者名
      寺井洋平
    • 雑誌名

      Yaponesia 第1巻ふゆ号

      巻: 1 ページ: 10-10

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fluorescence emission in a marine snake2019

    • 著者名/発表者名
      SEIKO Takashi、TERAI Yohey
    • 雑誌名

      Galaxea, Journal of Coral Reef Studies

      巻: 21 号: 1 ページ: 7-8

    • DOI

      10.3755/galaxea.21.1_7

    • NAID

      130007709328

    • ISSN
      1883-0838, 1883-3969
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional divergence of the bitter receptor TAS2R38 in Sulawesi macaques2019

    • 著者名/発表者名
      Widayati Kanthi Arum、Yan Xiaochan、Suzuki‐Hashido Nami、Itoigawa Akihiro、Purba Laurentia Henrieta Permita Sari、Fahri Fahri、Terai Yohey、Suryobroto Bambang、Imai Hiroo
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 9 号: 18 ページ: 10387-10403

    • DOI

      10.1002/ece3.5557

    • NAID

      120006844943

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Patterns of genomic differentiation between two Lake Victoria cichlid species, Haplochromis pyrrhocephalus and H. sp. ‘macula’.2019

    • 著者名/発表者名
      Takuno S, Miyagi R, Onami J, Takahashi-Kariyazono S, Sato A, Tichy H, Nikaido M, Aibara M, Mizoiri S, Mrosso DJH, Mzighani S, Okada N, Terai Y.
    • 雑誌名

      BMC Evolutionary Biology

      巻: 19 号: 1 ページ: 68-68

    • DOI

      10.1186/s12862-019-1387-2

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Convergent evolution of body color between sympatric freshwater fishes via different visual sensory evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Montenegro Javier、Mochida Koji、Matsui Kumi、Mokodongan Daniel F.、Sumarto Bayu K. A.、Lawelle Sjamsu A.、Nofrianto Andy B.、Hadiaty Renny K.、Masengi Kawilarang W. A.、Yong Lengxob、Inomata Nobuyuki、Irie Takahiro、Hashiguchi Yasuyuki、Terai Yohey、Kitano Jun、Yamahira Kazunori
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 1 号: 11 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/ece3.5211

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression Changes of Structural Protein Genes May Be Related to Adaptive Skin Characteristics Specific to Humans2019

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Nami、Utsumi Daisuke、Takahashi Kenzo、Matsumoto-Oda Akiko、Nyachieo Atunga、Chai Daniel、Jillani Ngalla、Imai Hiroo、Satta Yoko、Terai Yohey
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 11 号: 3 ページ: 613-628

    • DOI

      10.1093/gbe/evz007

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Circatidal gene expression in the mangrove cricket Apteronemobius asahinai2019

    • 著者名/発表者名
      Satoh Aya、Terai Yohey
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-019-40197-2

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Presence?Absence Polymorphisms of Highly Expressed FP Sequences Contribute to Fluorescent Polymorphisms in Acropora digitifera2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi-Kariyazono Shiho、Sakai Kazuhiko、Terai Yohey
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 10 号: 7 ページ: 1715-1729

    • DOI

      10.1093/gbe/evy122

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Physiological responses of ionotropic histamine receptors, PxHCLA and PxHCLB, to neurotransmitter candidates in a butterfly, Papilio xuthus2018

    • 著者名/発表者名
      Akashi Hiroshi D.、Chen Pei-Ju、Akiyama Tokiho、Terai Yohey、Wakakuwa Motohiro、Takayama Yasunori、Tominaga Makoto、Arikawa Kentaro
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology

      巻: 221 ページ: 2234-2242

    • DOI

      10.1242/jeb.183129

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Visual adaptation leads to the breeding color diversity in cichlid fish2020

    • 著者名/発表者名
      3.Yohey Terai
    • 学会等名
      The 24th International Pigment Cell Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Speciation and secondary contact in Sulawesi macaque species2019

    • 著者名/発表者名
      Terai Y, Takuno S, Widayati KA, Purba LHPS, Yan X, Imai H, Suryobroto B
    • 学会等名
      SMBE meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Expression Changes of Structural Protein Genes That May Be Related to Adaptive Human Skin Characteristics2019

    • 著者名/発表者名
      Arakawa N, Utsumi D, Takahashi K, Matsumoto-Oda A, Nyachieo A, Chai D, Jillani N, Imai H, Satta Y, Terai Y
    • 学会等名
      SMBE meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮膚でのヒト特異的遺伝子発現を生み出す塩基置換の特定2019

    • 著者名/発表者名
      荒川那海,今井啓雄,颯田葉子,寺井洋平
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 地衣類・イオウゴケの共生を介した環境適応2019

    • 著者名/発表者名
      河野美恵子 寺井洋平
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Visual Adaptation of Full and Semi Aquatic Sea Snakes2019

    • 著者名/発表者名
      Seiko T, Kishida T, Toda M, Satta Y, Terai Y
    • 学会等名
      World Congress of Herpetology (WCH9)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウミヘビの視覚の海棲環境への適応2019

    • 著者名/発表者名
      清古貴, 岸田拓士, 戸田守, 颯田葉子, 寺井洋平
    • 学会等名
      日本爬虫両棲類学会第58回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本犬の成立に寄与したニホンオオカミのゲノム領域の解明2019

    • 著者名/発表者名
      寺井洋平
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シクリッドの複合的な適応と体色の進化による種分化2019

    • 著者名/発表者名
      寺井洋平
    • 学会等名
      日本動物学会 第90回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 魚の視覚・色覚・視細胞の適応進化2019

    • 著者名/発表者名
      寺井洋平
    • 学会等名
      SOKENDAI-iTHEMS Joint Workshop "Genetics meets Mathematics"
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲノム解析が明かす種分化の謎、スラウェシ島のマカクの種分化と二次的接触2018

    • 著者名/発表者名
      寺井洋平
    • 学会等名
      第34回日本霊長類学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子発現から探るヒト特異的皮膚形質2018

    • 著者名/発表者名
      寺井洋平
    • 学会等名
      第72回 日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニホンオオカミの古代ゲノム2018

    • 著者名/発表者名
      石黒直隆、寺井洋平
    • 学会等名
      第72回 日本人類学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gene annotation for small genome size organism2018

    • 著者名/発表者名
      Yohey Terai
    • 学会等名
      The 16th Korea-Japan-China Bioinformatics Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Speciation and secondary contact between two Sulawesi macaque species, Macaca tonkeana and M. hecki.2018

    • 著者名/発表者名
      Yohey Terai, Sohei Takuno, Hiroo Imai, Laurentia Henrieta Purba, Kanthi Arum Widayati, Bambang Suryobroto.
    • 学会等名
      SMBE meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of fungal and algal genes involved in the symbiosis of lichen Usnea hakonensis2018

    • 著者名/発表者名
      Kono M, Kon Y, Ohmura Y, Satta Y, Terai Y
    • 学会等名
      SMBE meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acquisition of Human-specific Characteristics of Skin through Gene Expression Changes2018

    • 著者名/発表者名
      Arakawa N、Terai Y、Imai H、Satta Y
    • 学会等名
      SMBE meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Presence-absence polymorphisms of highly expressed FP sequences contribute to fluorescent polymorphisms in the stony coral, Acropora digitifera2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi-Kariyazono S、Terai Y
    • 学会等名
      SMBE meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visual adaptation of sea snake2018

    • 著者名/発表者名
      Seiko T、Kishida T、Toda M、Toyama M、Hariyama T、Okitsu T、Wada A、Satta Y、Terai Y
    • 学会等名
      SMBE meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウミヘビの視覚の海棲適応2018

    • 著者名/発表者名
      清古貴、岸田拓士、戸田守、颯田葉子、寺井洋平
    • 学会等名
      第20回 日本進化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮膚でのヒト特異的遺伝子発現を生み出す塩基置換の推定について2018

    • 著者名/発表者名
      荒川那海、寺井洋平、今井啓雄、颯田葉子
    • 学会等名
      第20回 日本進化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] サンゴの蛍光多型の遺伝子基盤とその進化2018

    • 著者名/発表者名
      仮屋園(高橋)志帆、寺井洋平
    • 学会等名
      第20回 日本進化学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Speciation through complex adaptation processes in Lake Victoria cichlid species2018

    • 著者名/発表者名
      Terai Y、Takuno S
    • 学会等名
      THE 46th NAITO CONFERENCE ON Mechanisms of Evolution and Biodiversity
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acquisition of adaptive characteristics in human skin through gene expression changes2018

    • 著者名/発表者名
      Arakawa N、Terai Y、Imai H、Satta Y
    • 学会等名
      THE 46th NAITO CONFERENCE ON Mechanisms of Evolution and Biodiversity
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phylogenetic Inference from Whole Exonic Sequence of Seven Sulawesi Macaques Species2018

    • 著者名/発表者名
      Terai Y、Takuno S、Widayati KA、Purba L、Yan X、Imai H、Suryobroto B
    • 学会等名
      6th Asian Primates Symposium&5th Asia n (Indochinese) Primates Conservation Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 生物多様性の謎に迫る2018

    • 著者名/発表者名
      寺井 洋平
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      化学同人
    • ISBN
      4759816771
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 魚類学の百科事典: 種分化の遺伝学2018

    • 著者名/発表者名
      寺井洋平 (共著)
    • 総ページ数
      756
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      4621303171
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 魚類学の百科事典: 色彩と視覚2018

    • 著者名/発表者名
      寺井洋平 (共著)
    • 総ページ数
      756
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      4621303171
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 動物学の百科事典: 適応放散2018

    • 著者名/発表者名
      寺井洋平 (共著)
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      4621303090
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 種分化と適応の機構の研究の紹介

    • URL

      http://adaptive-speciation.com/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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