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広域集団ゲノム解析によるアオサンゴの異時的な種分化起源と分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J21342
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
審査区分 小区分45020:進化生物学関連
研究機関宮崎大学

研究代表者

谷中 絢貴  宮崎大学, 農学工学総合研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードアオサンゴ / 八放サンゴ / MIG-seq / 系統地理 / 系統解析 / 集団遺伝解析 / インド太平洋 / サンゴ礁生態系 / 種分化 / インド太平洋系統地理解析 / 生殖時期の異時性 / 生物時計
研究開始時の研究の概要

本研究は、遺伝的に生殖時期が異なる2種が見つかっている「生きる化石」アオサンゴについて、まず、過去のどのような気候変動がアオサンゴの生殖時期の変化と関連し、その結果どのように多様化したのかを系統地理学的に明らかにする。インド・太平洋広域を対象とした集団ゲノム解析によって、いつ、どこで種分化が生じたのか個体群動態および分岐年代を推定するとともに、生物時計遺伝子群による系統地理学的に生殖時期の異時性が生じた海域を推定する。さらに、現生種について温暖化が生殖時期にどう影響するかについて、飼育実験・組織観察・網羅的な発現遺伝子解析により検証し、生殖腺発達への水温影響や遺伝子発現の違いを解明する。

研究実績の概要

前年度までにMIG-seq法に基づく集団遺伝学的・系統学的解析によって明らかにしたインド太平洋広域のアオサンゴ属の系統地理パターンについて、第一著者として査読付き国際学術誌(Frontiers in Marine Science)へ公表するとともに、前年度から延期されていた国際学会(ICRS2021)で口頭発表を行った。また本研究過程で、サンゴ礁に生息する同一のアオサンゴ集団内で生じる配偶子・幼生分散距離推定を目的に、MIG-seq解析およびマイクロサテライト解析による空間自己相関分析を行った結果、アオサンゴは同一個体群内でも狭い空間範囲で強い遺伝構造を有し、配偶子・幼生の分散範囲は先行研究の野外実測データとほぼ一致する約400m以内に限られることを遺伝学的にも裏付けた。この結果は、底生性海洋生物種の野外における幼生分散実測値と空間遺伝構造学的推定値を検証した初の研究例であり、共同第一著者として査読付き国際学術誌(Frontiers in Marine Science)へ公表した。

生物時計遺伝子に関連するアオサンゴ種分化の分子機構解明研究については、初年度に実施した予備実験以降、収束しないコロナ感染拡大や現地の研究協力機関の受け入れ制限や判断を受け、前年度に引き続き、最終年度である今年度内も沖縄県での現地フィールド調査および飼育実験が実施できなかった。その結果、網羅的な発現遺伝解析に必要十分量のサンプルが確保できず、本研究の目的達成の鍵となるアオサンゴの生物時計遺伝子群の同定および発現動態解明にまで至らなかった。

最終年度の研究成果の公表については、上記の第一著者としての査読付き国際学術誌2報に加え、共著者として査読付き国際学術誌3報を公表し、計5報の論文をリリースした。学会発表は、上記の第一著者としての国際学会発表1つに加え、共著者として国内学会発表1つを行った。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Integrated Population Genomic Analysis and Numerical Simulation to Estimate Larval Dispersal of Acanthaster cf. solaris Between Ogasawara and Other Japanese Regions2022

    • 著者名/発表者名
      Horoiwa Mizuki、Nakamura Takashi、Yuasa Hideaki、Kajitani Rei、Ameda Yosuke、Sasaki Tetsuro、Taninaka Hiroki、Kikuchi Taisei、Yamakita Takehisa、Toyoda Atsushi、Itoh Takehiko、Yasuda Nina
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: 688139-688139

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.688139

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Phylogeography of Blue Corals (Genus Heliopora) Across the Indo-West Pacific2021

    • 著者名/発表者名
      Taninaka Hiroki、Maggioni Davide、Seveso Davide、Huang Danwei、Townsend Abram、Richards Zoe T.、Tang Sen-Lin、Wada Naohisa、Kikuchi Taisei、Yuasa Hideaki、Kanai Megumi、De Palmas Stephane、Phongsuwan Niphon、Yasuda Nina
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: 714662-714662

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.714662

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial Autocorrelation Analysis Using MIG-seq Data Indirectly Estimated the Gamete and Larval Dispersal Range of the Blue Coral, Heliopora coerulea, Within Reefs2021

    • 著者名/発表者名
      Mokodongan Daniel Frikli、Taninaka Hiroki、Sara La、Kikuchi Taisei、Yuasa Hideaki、Suyama Yoshihisa、Yasuda Nina
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: 702977-702977

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.702977

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genome-Wide SNP Data Revealed Notable Spatial Genetic Structure in the Deep-Sea Precious Coral Corallium japonicum2021

    • 著者名/発表者名
      Takata Kenji、Iwase Fumihito、Iguchi Akira、Yuasa Hideaki、Taninaka Hiroki、Iwasaki Nozomu、Uda Kouji、Suzuki Tomohiko、Nonaka Masanori、Kikuchi Taisei、Yasuda Nina
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.667481

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genetic Structure of the Goniopora lobata and G. djiboutiensis Species Complex Is Better Explained by Oceanography Than by Morphological Characteristics2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Nina、Kitano Yuko F.、Taninaka Hiroki、Nagai Satoshi、Mezaki Takuma、Yamashita Hiroshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: 592608-592608

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.592608

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 小笠原と琉球列島・日本本土のオニヒトデ集団の遺伝構造の解明 (Population genetic structure of Acanthaster planci in Ogasawara Islands and Ryukyu Islands-mainland Japan Islands)2020

    • 著者名/発表者名
      袰岩 美月、飴田 洋祐、佐々木 哲朗、中村 隆志、菊地 泰生、湯淺 英知、谷中 絢貴、安田 仁奈
    • 雑誌名

      DNA多型

      巻: 28 ページ: 19-21

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アオサンゴの隠蔽系統分布と異時的種分化の可能性 (Distribution of cryptic lineages of blue coral and potential of diversification through allochronic speciation)2019

    • 著者名/発表者名
      谷中 絢貴、Zoe T. Richards、Sen-Lin Tang、和田 直久、陶山 佳久、菊地 泰生、井口 亮、本郷 悠貴、安田 仁奈
    • 雑誌名

      DNA多型

      巻: 27 ページ: 33-36

    • 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] Hidden damage to the reproduction of blue coral that survived a mass bleaching event2019

    • 著者名/発表者名
      Junior T. Lomas、Hiroki Taninaka、Nina Yasuda
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 International Conference on CLIMATE CHANGE, DISASTER MANAGEMENT and ENVIRONMENTAL SUSTAINABILITY organized by CWMD, Kumamoto University

      巻: 7.4 ページ: 833-837

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of the genetic diversity and connectivity of the commercially important precious corals Corallium Japonicum and Pleurocorallium Konojoi using high-throughput sequencing and the implications for conservation2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takata、Hiroki Taninaka、Masanori Nonaka、Fumihito Iwase、Taisei Kikuchi、Yoshihisa Suyama、Satoshi Nagai、Nina Yasuda
    • 雑誌名

      Proceedings of 2019 International Conference on CLIMATE CHANGE, DISASTER MANAGEMENT and ENVIRONMENTAL SUSTAINABILITY organized by CWMD, Kumamoto University

      巻: 7.14 ページ: 915-920

    • 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] Multiplexed ISSR genotyping by sequencing distinguishes two precious coral species (Anthozoa: Octocorallia: Coralliidae) that share a mitochondrial haplotype2019

    • 著者名/発表者名
      Takata K., Taninaka H., Nonaka M., Iwase F., Kikuchi T., Suyama Y., Nagai S., Yasuda N
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 10 ページ: e7769-e7769

    • DOI

      10.7717/peerj.7769

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Limited fine-scale larval dispersal of the threatened brooding corals Heliopora spp. as evidenced by population genetics and numerical simulation2019

    • 著者名/発表者名
      Taninaka H., Bernardo L., Saito Y., Nagai S., Ueno M., Kitano Y., Nakamura T., Yasuda N.
    • 雑誌名

      Conservation Genetics

      巻: 20 号: 6 ページ: 1449-1463

    • DOI

      10.1007/s10592-019-01228-7

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ゲノムワイドなSNPを用いた日本国内の宝石サンゴの種の境界および空間遺伝構造の解明2022

    • 著者名/発表者名
      髙田 健司、野中 正法、岩瀬 文人、井口 亮、湯淺 英知、谷中 絢貴、岩崎 望、宇田 幸司、鈴木 知彦、菊地 泰生、長井 敏、安田 仁奈
    • 学会等名
      日本生態学会第69回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Review of speciation patterns for blue coral (Heliopora spp.) on Indo-Pacific reefs based on integrated analyses2021

    • 著者名/発表者名
      Taninaka Hiroki、Kurihara Haruko、Maggioni Davide、Seveso Davide、Huang Danwei、Townsend Abram、Richards Zoe T.、Tang Sen-Lin、Wada Naohisa、Kikuchi Taisei、Yuasa Hideaki、Yamashita Hiroshi、Abe Mariko、Kanai Megumi、De Palmas Stephane、Phongsuwan Niphon、Yasuda Nina
    • 学会等名
      14th International Coral Reef Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本におけるタバコカスミカメの越冬と野外寄主植物2021

    • 著者名/発表者名
      岡本 雄太、南 斗真、谷中 絢貴、安田 仁奈、日本 典秀、安達 鉄矢
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会第65回大会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Genetic structure and species delimitation of the precious corals (Anthozoa: Octocorallia: Coralliidae) living in Japan using genome wide SNPs2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takata、Hiroki Taninaka、Masanori Nonaka、Fumihito Iwase、Taisei Kikuchi、Yoshihisa Suyama、Satoshi Nagai、Nina Yasuda
    • 学会等名
      The Deep-Sea Biology Symposium 2020 (Online Conference)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大規模白化を生き抜いたアオサンゴにおける潜在的なダメージ2020

    • 著者名/発表者名
      ロマスジュニア 貴、谷中 絢貴、安田 仁奈
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第 23 回大会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] インド-西太平洋におけるアオサンゴ属 (Heliopora spp.) の系統地理学的パターンと種分化の考察2020

    • 著者名/発表者名
      谷中 絢貴、栗原 晴子、Davide Maggioni、Davide Seveso、Danwei Huang、Abram Townsend、Zoe T. Richards、Sen-Lin Tang、和田 直久、菊地 泰生、湯淺 英知、山下 洋、安倍 真理子、金井 恵、Stephane De Palmas、Niphon Phongsuwan、安田 仁奈
    • 学会等名
      日本サンゴ礁学会第 23 回大会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Hidden damage to the reproduction of blue coral that survived a mass bleaching event2019

    • 著者名/発表者名
      Junior T. Lomas、Hiroki Taninaka、Nina Yasuda
    • 学会等名
      2019 International Conference on CLIMATE CHANGE, DISASTER MANAGEMENT and ENVIRONMENTAL SUSTAINABILITY
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of the genetic diversity and connectivity of the commercially important precious corals Corallium Japonicum and Pleurocorallium Konojoi using high-throughput sequencing and the implications for conservation2019

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takata、Hiroki Taninaka、Masanori Nonaka、Fumihito Iwase、Taisei Kikuchi、Yoshihisa Suyama、Satoshi Nagai、Nina Yasuda
    • 学会等名
      2019 International Conference on CLIMATE CHANGE, DISASTER MANAGEMENT and ENVIRONMENTAL SUSTAINABILITY
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An integrated approach revealed on-going speciation in the living fossil coral (Heliopora coerulea) in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Taninaka
    • 学会等名
      NOKOH Regular Seminar 2019 NOKOH Student Seminar in English, No.18, University of Miyazaki
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multidisciplinary evidence suggest new coral divergence within extant blue coral species (Heliopora coerulea) in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Taninaka、Haruko Kurihara、Hiroshi Yamashita、Satoshi Nagai、Mitsuhiro Ueno、Taisei Kikuchi、Nina Yasuda
    • 学会等名
      第51回種生物学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアのハプロタイプを共有する宝石サンゴ2種のMIG-seq解析による種境界の検証2019

    • 著者名/発表者名
      高田 健司、谷中 絢貴、野中 正法、岩瀬 文人、菊地 泰生、陶山 佳久、長井 敏、安田 仁奈
    • 学会等名
      第51回種生物学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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