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2018 年度 実績報告書

適応放散の分子機構解明に向けたビクトリア湖沼生物ゲノムの多様性の網羅比較

研究課題

研究課題/領域番号 17H04606
研究機関東京工業大学

研究代表者

二階堂 雅人  東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70432010)

研究分担者 佐々木 剛  東京農業大学, 農学部, 教授 (00581844)
高橋 鉄美  兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 教授 (70432359)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードシクリッド / ビクトリア湖 / 適応放散 / ゲノム多様性
研究実績の概要

本研究は、ビクトリア湖において適応放散を遂げたシクリッド類と放散を遂げていないその他湖沼生物について、ゲノム配列を網羅的に決定・比較することで、適応放散のゲノム基盤を探ることにある。そのために、シクリッドのDNA解析や生態調査に実績のある東京工業大、東京農業大、兵庫県立大、およびタンザニア水産研究所が協力体制を構築し、3年間をかけて上記の湖沼生物群の採集調査およびゲノム情報解析を進め、さらには各生物群における生態形質データの収集をおこなう。H29年度は、シクリッド各種サンプルを約300個体、その他ナマズ類、貝類、エビ類、トゲウナギ類のサンプルを採集し、タンザニア側の取り決めに従って我が国に輸入した。また兵庫県立大から1名がタンガニィカ湖の調査も実施し、同様にシクリッド類、エビ類のサンプルを採集することに成功し、これらも法律に乗っ取り我が国に輸入した。続いてH30年度には、東工大から1名、東京農業大学から1名がビクトリア調査を実施し、十分量のサンプルを収集した。ビクトリア湖調査に関しては、現地スタッフや地元漁師の協力を得ることもでき、これは日本―タンザニア両国間の共同研究体制が円滑に構築できたためだと考えられる。現在は収集した大量の魚類のデータベース構築とDNAサンプルの整理をおこなっているところである。シクリッド全ゲノム解析に関しては、種間において遺伝的分化をしている領域が数多く発見されるに至っている。またレトロポゾン解析においても、過去の祖先集団における多型に由来する遺伝子座が多く単離されるなど、シクリッド適応放散のメカニズム解明に関わる論文化に向けて多くのデータが集まりつつある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

もっとも重要な進展として東工大とタンザニア水産研究所間での共同研究契約書の締結が行われたことで、これに併せて現地の野外調査に必要な調査許可証がCOSTECから発行された。今後は問題なく野外調査を進めていくことができることになった。また、ビクトリア湖の調査に関しても、タンザニア水産研究所スタッフとの円滑な連携体制を作ることができた。初年度の研究体制構築に多くの時間を費やしたため短期間の野外調査ではあったが、その中で予想以上に多くの種や個体数について採集をおこなうことができたことからも、本研究は順調であると考えている。その研究体制構築が終わったH30年度においては、農大チームを含めこれまでに採集することのできていない種も含めてより多くのシクリッド種を網羅するように、調査地のターゲットを絞った野外調査を実施することができた。このことより、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

野外調査や採集個体の日本への輸入に関しては、タンザニア水産研究所との連携も順調に進み、手続きの多くが問題なく進められたため、解析個体を入手することに成功した。最終年度については現在進められているゲノム解析に基づくシクリッド適応放散のゲノム基盤を論文として発表することを目標とする。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [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 ページ: 68

    • DOI

      doi.org/10.1186/s12862-019-1387-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] シクリッドのフェロモン受容体候補V1R2の機能解明2019

    • 著者名/発表者名
      河村理輝,二階堂雅人
    • 学会等名
      第6回 ケモビ研究会
  • [学会発表] 全ゲノム配列解析によるヴィクトリア湖産シクリッド3種の適応機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      中村遥奈、畑島諒、相原光人、二階堂雅人
    • 学会等名
      第1回遺伝学会分科会
  • [学会発表] 東アフリカシクリッドゲノムにおける祖先多型遺伝子座の起源2019

    • 著者名/発表者名
      樋口拓人, 西原秀典, 梶谷嶺, 伊藤武彦, 二階堂雅人
    • 学会等名
      第1回遺伝学会分科会
  • [学会発表] シクリッド(熱帯魚)の唇肥大化に関わる遺伝子メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人
    • 学会等名
      第1回再生学異分野融合研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 東アフリカ産シクリッドの全ゲノムを対象にした祖先多型遺伝子座の網羅的探索2018

    • 著者名/発表者名
      樋口拓人、西原秀典、梶谷嶺、伊藤武彦、二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
  • [図書] 閉ざされた湖で起こった進化:アフリカンシクリッドの世界「遺伝子から解き明かす魚の不思議な世界」2019

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      一色出版社

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公開日: 2019-12-27  

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