ミドリイシサンゴの環境ストレス耐性の遺伝的基盤：ゲノムの種内多型から探る

• 研究課題/領域番号: 21K14898
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分40030:水圏生産科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2022-2023); 総合研究大学院大学 (2021)
• 研究代表者: 仮屋園 志帆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 学振特別研究員 (00815334)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: ゲノム / リシークエンス / ゲノム多型

研究開始時の研究の概要

造礁サンゴ（以下サンゴ）は、生物多様性の高いサンゴ礁生態系を支える重要な生物である。サンゴの環境ストレス耐性には同種内で個体差があり、ゲノム情報が関与すると考えられるが、その遺伝的基盤は明らかになっていない。また環境ストレス耐性の個体差が、進化の過程でどのくらいの期間維持されてきたのかという情報は、今後のサンゴの環境変動への適応を予測する重要なデータとなる。そこで本研究では、サンゴの環境ストレス耐性の個体差がどのように生み出されてきたのかを、(1) コユビミドリイシと、その水温・紫外線環境が異なる集団のゲノム比較解析、(2) 高温・紫外線耐性に関わるゲノム領域の分子進化解析により検討する。

研究成果の概要

本研究では、琉球列島に生息するコユビミドリイシと、その隠蔽種とも報告されている、水深が少しだけ深く波あたりの強い場所に生息する集団に着目し、そのような生息環境の違いに関わる遺伝子を探索した。リシークエンスデータの解析により、熱ショックタンパク質の一種である一遺伝子の存在の有無が2集団間で異なる可能性があること、また多くの動物種で高温の受容に関わることが知られているタンパク質の一遺伝子が2集団間で異なる可能性が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

ミドリイシ属サンゴ（以下サンゴ）は、環境変動により減少している。サンゴの生息環境への適応にはゲノム情報が関連すると考えられるが、具体的にどのような遺伝子が関わるのかという知見は少ない。本研究では熱ショックタンパク質をコードする一遺伝子と、多くの動物種で高温の受容に関わることが知られているタンパク質をコードする一遺伝子が生息環境の違いに関わる可能性が示された。これらの結果は、サンゴの生息環境へのゲノム情報の関与を理解する手がかりになると考えられる。