| 研究課題/領域番号 |
17K07531
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
佐藤 崇 京都大学, 総合博物館, 研究員 (60436516)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | タラ目 / 分子系統解析 / ミトコンドリアゲノム / 核遺伝子 / 遺伝子配置 |
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| 研究実績の概要 |
2018年度は，タラ目魚類の包括的系統解析の第2段階として，目内の多様性が高いソコダラ科・チゴダラ科・タラ科の科内系統に焦点を当て，それらの標本試料収集からミトコンドリア (mt) ゲノム全長配列ならびに複数の核遺伝子配列の決定を中心に進めた．得られたデータをもちいて本目内の予備的な分子系統解析をおこなった．
解析用試料の収集は，国内外の大学や研究機関によるネットワークの協力により，試料未入手の4科を含め，本課題の収集目標としていた13科32属56種をクリアすることができた．Mtゲノムデータは，約30種の全塩基配列を新たに決定した．昨年度のデータを合わせると，60種程のデータが新たに解析に加わることとなる．核遺伝子データは，解析候補となる10遺伝子のうち半数の5遺伝子に関してデータを収集した．
上記のタラ目mtゲノムデータに，姉妹群となるマトウダイ目と外群を含めた70種ほどの系統解析を行ったところ，現在認められている13科の単系統性は強く支持された．科内系統関係は，これまでの形態データや小規模の分子データをもちいた解析から得られた結果と大きな違いはなかった．しかし，科間の系統関係は，これまでに報告のない新たな仮説が多数見いだされた．サイウオ科やヒカリダラ科，カワリヒレダラ科など進化速度が非常に早く，正確な系統位置が得られ
ていないと考えられるグループが散見されるため，進化速度にばらつきが少ない核遺伝子のデータを引き続き収集する必要がある．
次年度は，ソコダラ科，サイウオ科，カワリヒレダラ科などに関する追加データ収集を早い段階に進め，本目全体の網羅的系統解析を行う予定である．その結果から，タラ目のさまざまな形質に関する進化パターンの解明が期待できる．
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| 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
本課題は3年間の計画で進めており，2018年度は，ミトコンドリア (mt) ゲノムに複数タイプの遺伝子配置変動を持つことが明らかになったソコダラ科魚類を重点的に扱う予定であった．しかし，解析試料の収集が当初計画よりも順調に進んだため，別科を含めたデータ収集や解析も進めることが可能となった．
解析用試料の収集は，現在までのところ，国内外の大学・博物館等の研究者から多くの協力が得られ，収集目標としていた13科32属56種を達成し，さらに10科で目標種数を超える試料を入手することができた．
本課題のメインターゲットの１つであるソコダラ科については，新規に7属の mt ゲノム全長配列データを決定する見込みであったが，目標を上回る12属の新規データを決定することができた．他科のデータと外群のデータも含めると，今年度は約30種のデータを追加できた．より精密な解析結果を得るために，2019年度前半はさらに追加の解析データ収集を行う予定である．これらのデータをもちいて，ソコダラ科内の分子系統解析および遺伝子配置解析，タラ目全体の予備的な分子系統解析を実施した．その結果，ソコダラ科では新規の遺伝子配置変動が，そして科間の系統解析では，これまでに報告のない類縁関係などの新しい知見が得られた．これらの成果は，2018年度日本魚類学会年会（東京）において発表し，現在は論文投稿準備中である．以上のことから，本研究課題の現在までの達成度は，当初の計画通りに進んでいると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
3年計画の最終年度にあたる今年度前半は，タラ目内でも種数が多い3科（ソコダラ科・チゴダラ科・タラ科）の解析に着手する予定である．そのための追加種のミトコンドリア (mt) ゲノム全長および核遺伝子配列の決定を精力的にすすめ，年度前半中には上記の科内予備的解析を行うことを目標とする．ソコダラ科に関しては，科内の系統解析，および遺伝子配置の比較解析結果をまとめた論文を投稿する．
目内の予備的解析の結果，科間の系統関係を解決するには mt ゲノムよりも比較的進化速度の変化が少ない核遺伝子のデータが適していると考えられた．そのため，複数の核遺伝子データの収集に注力する．
以上のデータを加え，補強された全データセットをもちいて，タラ目魚類の包括的系統解析を行う．また，膨大な塩基配列情報に基づき，分岐年代のベイズ推定を行う予定である．さらに特異な遺伝子配置の出現頻度や特徴を明らかにするべく，遺伝子配置の比較解析をすすめる．この遺伝子配置情報を，前述の解析で得られた系統樹にマッピングすることで，本目魚類の遺伝子配置の進化パターンを考察する．得られた系統樹と形態や生態に関する情報を統合することにより，タラ目魚類の進化史を総合的に考察する．
以上全ての結果については，年度内投稿を目標に速やかに論文として公表する作業を進めるとともに，学会等での成果発表を積極的に行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2018年度に支給された予算は，ほぼ予定通りに消耗品の購入やシーケンスの外注，旅費として使用された．各研究機関の協力により，当初予定していた種数を超える解析用試料が収集できた．そのため，採集旅費用の予算を解析データの拡充にあてることが可能となり，年度後半から追加種のデータ収集を進めていたが，年度末までにシーケンスの外注にまでは至らなかった．加えて，消耗品や試薬が，キャンペーン価格適用などで通常より安価で購入できたため，年度末の時点で292,818円の残金が発生した．この金額は次年度へ繰越し，解析種数のより一層の充実化を図る．
3年計画の最後の年となる 2019年度前半は，科内の多様度が非常に高く，ミトコンドリアゲノムに新規遺伝子配置変動が見つかったソコダラ科のデータを拡充する予定である．また，より正確な科間の系統関係を解析するために，核遺伝子データの充実化もすすめる．年度後半は，各種解析とその成果発表に注力する．
上記の塩基配列拡充のために，試薬および消耗品費，シーケンス外注費用として 60万円を使用する計画である．また，学会発表等に必要な費用として 20万円（2回の年会参加を想定），論文発表に伴う英文校閲や別刷り等の印刷費用として 10 万円（2本の論文を想定）を使用する予定である．以上，2019年度は合計 90万円（繰越分含む）の予算を使用し，本研究課題を進めていく計画である．
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