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淡水魚類の保全ゲノミクス:自然史と危機診断を結ぶ枠組みの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H03009
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39060:生物資源保全学関連
研究機関京都大学

研究代表者

渡辺 勝敏  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00324955)

研究分担者 小北 智之  九州大学, 農学研究院, 教授 (60372835)
武島 弘彦  福井県立大学, 海洋生物資源学部, 客員研究員 (50573086)
橋口 康之  大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (70436517)
田畑 諒一  滋賀県立琵琶湖博物館, 研究部, 学芸員 (00793308)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード保全遺伝学 / 淡水魚類 / ゲノム分析 / 小集団化 / 適応
研究開始時の研究の概要

「進化する実体」としての種の保存のために、本研究は希少淡水魚類を対象として、ゲノム科学を基盤に自然史の再構築から危機診断を結ぶ実証研究を展開する。本研究は保全ゲノミクスのアプローチが威力を発揮する次の3つの課題を追究する。①野生集団の歴史的動態、野生・飼育集団の遺伝的多様性および適応・近交弱勢のゲノム基盤の解明、②自然および人為交雑系の適応・不適応のゲノム解析、③遺伝的多様性(保有遺伝変異)の進化的重要性の実証。

研究成果の概要

本研究は淡水魚類を対象に、全ゲノム分析を基盤にした保全ゲノミクス研究を次の3項目について展開した。(1)絶滅危惧種3種の野生および飼育集団を対象に、自然史の再構築と生息域外でのゲノム変化の推定を行った。(2)種間交雑の適応・保全課題について取り組み、カジカ類において適応的遺伝子浸透の実態を明らかにするとともに、ヒナモロコと人為交雑した近縁種の全ゲノム配列決定等の基本情報の整備を行った。(3)遺伝的多様性の適応意義への理解を深めるため、琵琶湖のヒガイ類の色彩多型の原因遺伝変異を特定し、その時空間的な動態、適応などを総合的に解明した。以上により、ゲノム時代における自然史研究と保全の連携を推進した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、淡水魚類を対象に、ゲノム時代の新しい自然史研究を推し進め、現代社会の重要課題である生物多様性の保全に結び付けることを試みたものである。日進月歩の進展をみせる分析技術やデータ解析手法のもとで、本研究は新規に決定した3種を含む6種の全ゲノム配列を利用し、これまでにない精度で分布域形成や集団動態の歴史を再構築し、種間交雑や遺伝的多様性の適応的な意義や自然下での実態について、身近な淡水魚類を対象に明らかにした。今後の非モデル生物における進化ゲノミクス研究の可能性を拡げるとともに、生息域内、生息域外における今後の保全施策につながる成果を含んでいる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] The origin and population divergence of Parabotia curtus (Botiidae: Cypriniformes), a relict loach in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Ido Keita、Abe Tsukasa、Iwata Akihisa、Watanabe Katsutoshi
    • 雑誌名

      Ichthyological Research

      巻: 70 号: 2 ページ: 256-267

    • DOI

      10.1007/s10228-022-00884-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origin of scarlet gynogenetic triploid Carassius fish: Implications for conservation of the sexual-gynogenetic complex2022

    • 著者名/発表者名
      Mishina Tappei、Nomoto Kazuhiro、Machida Yoshiyasu、Hariu Tsutomu、Watanabe Katsutoshi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 10 ページ: e0276390-e0276390

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0276390

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interploidy gene flow involving the sexual-asexual cycle facilitates the diversification of gynogenetic triploid Carassius fish2021

    • 著者名/発表者名
      Mishina Tappei、Takeshima Hirohiko、Takada Mikumi、Iguchi Kei’ichiro、Zhang Chunguang、Zhao Yahui、Kawahara-Miki Ryouka、Hashiguchi Yasuyuki、Tabata Ryoichi、Sasaki Takeshi、Nishida Mutsumi、Watanabe Katsutoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 22485-22485

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01754-w

    • NAID

      120007169935

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Gudgeon fish with and without genetically determined countershading coexist in heterogeneous littoral environments of an ancient lake2021

    • 著者名/発表者名
      Kokita Tomoyuki、Ueno Kohtaro、Yamasaki Yo Y.、Matsuda Masanari、Tabata Ryoichi、Nagano Atsushi J.、Mishina Tappei、Watanabe Katsutoshi
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: 11 号: 19 ページ: 13283-13294

    • DOI

      10.1002/ece3.8050

    • 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
  • [学会発表] 氾濫原依存性淡水魚アユモドキの集団形成史:全ゲノムデータによる再構築2023

    • 著者名/発表者名
      井戸啓太, 阿部司, 岩田明久, 田畑諒一, 伊藤僚祐, 渡辺勝敏
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムワイドデータに基づく絶滅危惧淡水魚ネコギギの遺伝的集団構造と歴史集団動態2023

    • 著者名/発表者名
      大貫渓介, 田畑諒一, 西田睦, 渡辺勝敏
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 全ゲノムデータから推定されたアユモドキ(Parabotia curtus)の歴史的集団動態と集団構造2022

    • 著者名/発表者名
      井戸啓太, 阿部司, 岩田明久, 伊藤僚祐, 田畑諒一, 渡辺勝敏
    • 学会等名
      日本魚類学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 絶滅危惧魚類リュウキュウアユのゲノム特性2022

    • 著者名/発表者名
      柳川実桜, 野原健司, 梁田椋也, 三品達平, 橋口康之, 安房田智司, 井口恵一朗, 西田睦, 武島弘彦
    • 学会等名
      日本魚類学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゼニタナゴのドラフトゲノム決定及び食性関連遺伝子群の解析2022

    • 著者名/発表者名
      橋口康之, 斉藤憲治
    • 学会等名
      日本魚類学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] カジカ(Cottus pollux)種群における遺伝子浸透と高水温適応の関連性2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤僚祐, 三品達平, 武島弘彦, 田原大輔, 渡辺勝敏
    • 学会等名
      日本魚類学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 日本の非モデル魚を用いた本格的な生態ゲノミクス研究2022

    • 著者名/発表者名
      小北智之
    • 学会等名
      日本魚類学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Detailed kinship estimation for detecting bias among breeding families in a reintroduced population of endangered bagrid catfish, Tachysurus Ichikawai2022

    • 著者名/発表者名
      水野ひなの, 中山耕至, 秋田鉄也, 橋口康之, 大杉奉功, 武島弘彦
    • 学会等名
      個体群生態学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ダム湖の外来魚オオクチバスにおける新たな駆除効果の評価方法の開発;大規模DNA分析を用いた高精度近親関係解析による個体数推定法の適用2022

    • 著者名/発表者名
      奥村健太, 野原健司, 井戸啓太, 坂本正吾, 稲川崇史, 沖津二朗, 松崎厚史, 佐々木良浩, 大杉奉功, 秋田鉄也, 田原大輔, 武島弘彦
    • 学会等名
      応用生態工学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムワイドデータから推定されたアユモドキの集団構造と歴史的個体群動態2022

    • 著者名/発表者名
      井戸啓太・阿部 司・岩田明久・田畑諒一・山﨑 曜・鹿野雄一・伊藤僚祐・渡辺勝敏
    • 学会等名
      日本生態学会第69回全国大会(オンライン・福岡)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 氾濫原性淡水魚イタセンパラの分布域形成:全ゲノムデータに基づく集団解析2022

    • 著者名/発表者名
      大貫渓介・伊藤僚祐・三品達平・橋口康之・池谷幸樹・上原一彦・西尾正輝・田畑諒一・森 誠一・渡辺勝敏
    • 学会等名
      日本生態学会第69回全国大会(オンライン・福岡)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゲノムワイドデータに基づくイタセンパラの集団分化と歴史集団動態の推定2021

    • 著者名/発表者名
      大貫渓介・伊藤僚祐・三品達平・橋口康之・池谷幸樹・上原一彦・西尾正輝・田畑諒一・森 誠一・渡辺勝敏
    • 学会等名
      第55回日本魚類学会年会(ウェブ大会)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 硬骨魚類における嗅覚受容体遺伝子の多様性:生活史との関連に着目して2021

    • 著者名/発表者名
      橋口康之
    • 学会等名
      日本進化学会第23回東京大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 魚類におけるフェロモン受容体OR114の起源と分子進化2021

    • 著者名/発表者名
      橋口康之・井上順治・中島 淳
    • 学会等名
      第55回日本魚類学会年会(ウェブ大会)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 不均一な湖沼環境における非カウンターシェーディング原因アリルの進化的維持2021

    • 著者名/発表者名
      早崎佑亮・三品達平・柿岡諒・山崎曜・田畑諒一・永野惇・伊藤僚祐・小宮竹史・渡辺勝敏・小北智之
    • 学会等名
      日本生態学会第68回全国大会(オンライン・岡山)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖産ヒガイ属における非カウンターシェーディングの進化2020

    • 著者名/発表者名
      早崎佑亮・三品達平・柿岡諒・伊藤僚祐・山崎曜・小宮竹史・田畑諒一・渡辺勝敏・小北智之
    • 学会等名
      第54回日本魚類学会年会(ウェブ大会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Adaptive phenotypic divergence in fishes of Japan: potential model systems for ecological and evolutionary genomics. In: Kai, Y., H. Motomura and K. Matsuura (edn) Fish diversity of Japan, pp. 237-261.2022

    • 著者名/発表者名
      Kokita, T.
    • 総ページ数
      454
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] Lake Biwa and the phylogeography of freshwater fishes in Japan. In: Kai, Y., H. Motomura and K. Matsuura (edn) Fish diversity of Japan, pp. 205-218.2022

    • 著者名/発表者名
      Tabata, R.
    • 総ページ数
      454
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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