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2019 年度 実績報告書

ゲノムデータと種分化モデルの統合: 新種形成を促進する形質の特定へ

研究課題

研究課題/領域番号 17J01380
研究機関首都大学東京

研究代表者

山口 諒  首都大学東京, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
キーワード種分化 / 数理モデル
研究実績の概要

[1] 種分化における生態要因の貢献度を定量化する理論研究
適応度地形理論に基づいた確率シミュレーションを行い、環境変化速度が速い状況や、より長期間の適応プロセスを経た集団間において、交雑個体の適応度が低下しやすいことを明らかにした。加えて、環境適応の過程において、適応度を大きく上昇させるような効果の大きい変異が後々の不和合性に関与していることも判明した。また、戻し交雑個体の適応度の差を正規化することで、内因的な遺伝的不和合と生態的分化が相対的にどれだけ生殖隔離に貢献してきたかを定量する指標を定式化した。この指標は、生態的種分化の程度を定量化しようと試みた先行研究(Rundle & Whitlock 2001)よりも正確に傾向を捉えることができることも確認できた。本研究は現在論文を投稿中である。

[2] 系統情報を考慮した種分化率・絶滅率の推定
系統的な制約のもとでその形質が進化してきた事実に着目し、祖先復元によって配列の進化確率を計算することで、より効率的な候補遺伝子領域の探索手法開発を行っている。本年度は確率シミュレーションとショウジョウバエ野生種に関する配列・食性データを用いた具体的な解析を行った。食性の分化によってどれだけ種分化が誘導されているかをHawaiian Drosophilaおよび Scaptomyza属を例として解析した結果、適応形質以外にも地理的な影響で種分化が進んでいることが多いことが判明した。地理関係および移動分散による移住率を考慮した進化の順序を精査する必要があるため、先行研究のソフトウェア(BioGeoBEARS; Matzke 2013)を用いた祖先復元解析も並行して行い、本手法との比較を行っている。今後は既存のソフトウェアとの検出力・計算速度比較を含む詳細な解析を進めて結果をとりまとめ、論文原稿の執筆を行う。

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

    (9件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      University of British Columbia
  • [雑誌論文] Preservation of the value of rice paddy fields: investigating how to prevent farmers from abandoning the fields by means of evolutionary game theory2020

    • 著者名/発表者名
      Lee, J. H., Yamaguchi, R., Yokomizo, H., & Nakamaru, M
    • 雑誌名

      ournal of Theoretical Biology

      巻: 495 ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2020.110247

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extra molting, cannibalism and pupal diapause under unfavorable growth conditions in Atrophaneura alcinous (Lepidoptera: Papilionidae)2020

    • 著者名/発表者名
      Nakahara, T., Horita, J., Booton, R. D., & Yamaguchi, R.
    • 雑誌名

      Entomological Science

      巻: 23 ページ: 57-65

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/ens.12399

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 種分化ダイナミクスと数理モデル-生殖隔離進化の促進要因を探る2019

    • 著者名/発表者名
      山口諒
    • 雑誌名

      日本生態学会誌

      巻: 69 ページ: 151-169

    • DOI

      https://doi.org/10.18960/seitai.69.3_151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 種の境界: 進化学と生態学, 分子遺伝学から種分化に迫る-序論と趣旨説明2019

    • 著者名/発表者名
      山口諒, 松林圭
    • 雑誌名

      日本生態学会誌

      巻: 69 ページ: 145-149

    • DOI

      https://doi.org/10.18960/seitai.69.3_145

    • 査読あり
  • [学会発表] 種間相互作用による地理的分断プロセスの理論と実証2020

    • 著者名/発表者名
      山口諒
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Biotic interactions can cause allopatry and subsequent speciation: theoretical and empirical approaches2019

    • 著者名/発表者名
      山口諒
    • 学会等名
      2019年度首都大学東京バイオコオンファレンス
    • 招待講演
  • [学会発表] ウイルスの集団遺伝学的動態と群集生態学の中立モデル2019

    • 著者名/発表者名
      山口諒, 立木佑弥
    • 学会等名
      2019年度日本数理生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Insights from Fisher's geometric model on the likelihood of speciation under different histories of environmental change2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi R, Otto SP.
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会

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公開日: 2021-01-27  

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