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2019 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 / ゲノム比較 / 平行進化
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、30年度はタンザニア水産研究所と東工大の間で共同研究契約書を取り交わし、それに基づいて現地での調査許可書の発行も受けることができた。実際のビクトリア湖の野外調査に関しては東工大から1名が1ヶ月の調査を実施し、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。解析に関しては、ビクトリア湖産シクリッドの生息域の異なる野生3種各6個体(計18個体)について全ゲノムDNA配列の取得をおこない、集団遺伝学的な解析を実施した。その結果、生息域によってその集団史(集団構造・集団サイズ変遷)が大きく異なることが明らかとなった。また、Fstと遺伝距離に基づいて適応に関わる遺伝子の網羅探索をおこなったところ、種間で大きく分化した遺伝領域を多く単離することに成功した。上記研究は、現在論文としてまとめているところであり、今後は各遺伝子に着目してさらなる適応メカニズムの解明につなげていくことを計画している。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 その他

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

  • [国際共同研究] タンザニア水産研究所(タンザニア)

    • 国名
      タンザニア
    • 外国機関名
      タンザニア水産研究所
  • [雑誌論文] Morphology, phylogeny, and taxonomy of two species of colonial volvocine green algae from Lake Victoria, Tanzania2019

    • 著者名/発表者名
      Nozaki, H., Matsuzaki, R., Kashindye, BB., Ezakiel, CN., Kawachi, M., Aibara, M. and Nikaido, M.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 ページ: e0224269

    • DOI

      https://doi.org/10.1371/journal.pone.0224269

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution of V1R pheromone receptor genes in vertebrates: diversity and commonality, Genes & Genetic Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Nikaido, M.
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 94 ページ: 141, 149

    • DOI

      https://doi.org/10.1266/ggs.19-00009

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 全ゲノム配列解析による異なる湖底環境に生息するヴィクトリア湖産シクリッド3種の適応過程の解明2020

    • 著者名/発表者名
      中村遥奈、相原光人、豊田敦、伊藤武彦、二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第72回大会
  • [学会発表] シクリッドにおける唇肥大化の平行進化メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      畑島諒、豊田敦、梶谷嶺、伊藤武彦、二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会関東支部第72回大会
  • [学会発表] 全ゲノム配列解析による異なる湖底環境に生息するヴィクトリア湖産シクリッド3種の適応過程の解明2020

    • 著者名/発表者名
      中村遥奈、相原光人、豊田敦、伊藤武彦、二階堂雅人
    • 学会等名
      第2回日本遺伝学会春季分科会
  • [学会発表] ゲノム比較から迫るビクトリア湖産シクリッドの適応放散のメカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人
    • 学会等名
      日本魚類学会年会シンポジウム「古代湖における魚類の適応進化と種多様性創出」
    • 招待講演
  • [学会発表] 東アフリカ産淡水魚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、豊田敦、伊藤武彦、岡田典弘,二階堂雅人
    • 学会等名
      日本動物学会第90回大会
  • [学会発表] シクリッドの唇肥大化における平行進化の遺伝的メカニズム解明2019

    • 著者名/発表者名
      畑島諒、鈴木健太、豊田敦、梶谷嶺、伊藤武彦、二階堂雅人
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
  • [学会発表] 条鰭類の全ゲノム重複に伴うOMP遺伝子の進化多様性について2019

    • 著者名/発表者名
      藤崎花美、小郷卓博、鈴木彦有、二階堂雅人
    • 学会等名
      日本遺伝学会第91回大会
  • [学会発表] ゲノムワイドなSINE 挿入解析から東アフリカ産シクリッドにおける祖先多型の持続性を解明する2019

    • 著者名/発表者名
      樋口拓人,西原秀典,梶谷嶺,豊田敦,伊藤武彦,岡田典弘,二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
  • [学会発表] 全ゲノム比較が明らかにしたヴィクトリア湖産シクリッド3種の適応プロセス2019

    • 著者名/発表者名
      中村遥奈,畑島諒,豊田敦,伊藤武彦,二階堂雅人
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
  • [学会発表] ゲノム比較解析から迫るシクリッドの適応放散のメカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人
    • 学会等名
      遺伝学研究所進化セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] タンザニア・ヴィクトリア湖産群体性ボルボックス目2019

    • 著者名/発表者名
      野崎久義、松﨑令、Benedicto B. Kashindye、Charles N. Ezekiel、河地正伸、相原光人、二階堂雅人
    • 学会等名
      第43回 日本藻類学会大会
  • [学会発表] Colonial volvocines from Lake Victoria, Tanzania2019

    • 著者名/発表者名
      Hisayoshi Nozaki, Ryo Matsuzaki, Benedicto Boniphace Kashindye, Charles Nyarongo Ezekiel, Masanobu Kawachi, Mitsuto Aibara, and Masato Nikaido
    • 学会等名
      Volvox 2019 in Tokyo
    • 国際学会
  • [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
  • [図書] 遺伝子から解き明かす魚の不思議な世界(第4章 閉ざされた湖で起こった進化)2019

    • 著者名/発表者名
      二階堂雅人
    • 総ページ数
      480
    • 出版者
      一色出版社
    • ISBN
      978-4-909383-07-5
  • [備考] 二階堂研究室

    • URL

      http://www.nikaido.bio.titech.ac.jp

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公開日: 2021-01-27  

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