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2018 年度 実績報告書

「魔法形質」による種分化過程の解明と理論構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H02509
研究機関東京大学

研究代表者

細 将貴  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (80557695)

研究分担者 土松 隆志  千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (60740107)
山道 真人  東京大学, 大学院総合文化研究科, 講師 (70734804)
山崎 曜  国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 博士研究員 (40816021)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード種分化 / ゲノム
研究実績の概要

本研究は、適応と生殖隔離の両方に作用する「魔法形質」としてすぐれて単純な機構であるカタツムリの巻型の進化を、分子生態学的アプローチと数理生物学的アプローチによって深く追究することを目的とする。これまでに、台湾南東部において実施した広域の細密サンプリングによって収集した約1500サンプルに対し、ゲノムワイドなSNPジェノタイピング手法であるMIG-seq法によって膨大なシーケンスデータを取得している。また、共同研究によって進めてきたde novoアセンブリーが完了したことを受け、そのドラフトゲノムに対してマッピングをおこない、多数のSNPデータを得ることができた。このSNPデータに対し、集団遺伝学的な解析を実施した結果、一部についてサンプルの取り違えの疑われる例が見つかり、全サンプルをフィールドノートと標本から総点検する必要が生じた。これに時間がかかり、進展にやや遅れが生じたものの、無事リカバリすることができた。そして本解析の結果、左巻きの種がやはり著しく多系統的であること、交雑あるいは祖先多型により、右巻きと左巻きの系統が入り交じる事例が、系統樹上に少なくとも4つあることがあきらかになった。今後は、これらの集団からサンプルを選択し、リシーケンスデータの解析を進めていく予定である。なお、この解析に際し、研究分担者らとミーティングを開いて解析方針について入念な検討をおこなった。今後の解析に関しても、再度共同で検討を進めていく必要を感じている。

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

サンプルの取り違えの疑われる例があったため、確認のために長い時間を要した。また、de novoアセンブリーの完了が遅れたことから、解析のスケジュールに遅延が生じている。しかしながらこれらの遅延は想定内であり、進展の障害になるとまでは言えない。

今後の研究の推進方策

集団遺伝学的な解析の結果から、31集団を選び、それらの試料に対し、超並列シーケンサーNovaSeq 6000を使用して15xカバレッジのリシーケンスデータを取得する。de novoアセンブリーをレファレンスとして、フリーソフトbowtie2 を用いて各試料から得た配列情報をマッピングする。平行進化を起こした左巻き系統群の一部は、同一の左巻きアリルを共有していると考えられることから、その仮定のもと、相関による原因遺伝子の特定(ゲノムスキャンおよび全ゲノム関連解析)をおこなう。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Armor plate diversity in Japanese freshwater threespine sticklebacks.2019

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Yo Y.、Mori Seiichi、Kokita Tomoyuki、Kitano Jun
    • 雑誌名

      Evolutionary Ecology Research

      巻: 20 ページ: 51~67

  • [雑誌論文] Pareas iwasakii (Iwasaki's snail-eating snake). Diet.2018

    • 著者名/発表者名
      Hoso Masaki、Kakegawa Takehiro
    • 雑誌名

      Herpetological Review

      巻: 49 ページ: 760~761

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] シーボルトのJamainu(ヤマイヌ)とOokame(オオカミ)2018

    • 著者名/発表者名
      清水勇, 細将貴
    • 雑誌名

      生物科学

      巻: 69 ページ: 165~175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant adaptation and speciation studied by population genomic approaches2018

    • 著者名/発表者名
      Bamba Masaru、Kawaguchi Yawako W.、Tsuchimatsu Takashi
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 61 ページ: 12~24

    • DOI

      doi.org/10.1111/dgd.12578

  • [学会発表] 日本産イトヨ類の平行的淡水進出の集団ゲノミクス.2019

    • 著者名/発表者名
      山﨑曜、北野潤
    • 学会等名
      日本生態学会第66回大会
  • [学会発表] 自家受精の平行進化のゲノム基盤.2019

    • 著者名/発表者名
      土松隆志
    • 学会等名
      神戸大学大学院農学研究科インターゲノミクスセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Geography and evolutionary process of snail speciation by left-right reversals.2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hoso and Shu-Ping Wu
    • 学会等名
      The 1st AsiaEvo
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ecology, evolution, and development of dentition asymmetry in Asian snail-eating snakes.2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hoso
    • 学会等名
      The 46th Naito Conference on “Mechanisms of Evolution and Biodiversity”
    • 国際学会
  • [学会発表] Ecosystem size predicts the probability of in-situ speciation of migratory freshwater fish in Islands.2018

    • 著者名/発表者名
      Yo Yamasaki, Hirohiko Takeshima, Yuichi Kano, Naoharu Oseko, Toshiyuki Suzuki, Mutsumi Nishida, and Katsutoshi Watanabe
    • 学会等名
      The 46th Naito Conference on “Mechanisms of Evolution and Biodiversity”
    • 国際学会
  • [学会発表] Process and mechanism of snail speciation by left-right reversal.2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Hoso and Shu-Ping Wu
    • 学会等名
      Stickleback 2018 9th International Conference on Stickleback Behavior and Evolution
    • 国際学会
  • [学会発表] Species diversification through parallel freshwater adaptation in Rhinogobiusgobies.2018

    • 著者名/発表者名
      Yo Yamasaki and Katsutoshi Watanabe
    • 学会等名
      Stickleback 2018 9th International Conference on Stickleback Behavior and Evolution
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本産トウヨシノボリ種群の遺伝的類縁関係と集団構造.2018

    • 著者名/発表者名
      山﨑曜、鈴木寿之、藍澤正宏、向井貴彦、渡辺勝敏
    • 学会等名
      第51回日本魚類学会年会
  • [学会発表] 植物の適応形質のゲノム科学.2018

    • 著者名/発表者名
      土松隆志
    • 学会等名
      京都大学生態学研究センター研究集会「異なるマクロ生物学分野のインタープレイ」
    • 招待講演
  • [学会発表] アブラナ科植物における自家不和合性と自家受精の進化.2018

    • 著者名/発表者名
      土松隆志
    • 学会等名
      日本育種学会ワークショップ「アブラナ科植物における自家不和合性研究の最前線と育種現場での利用」
    • 招待講演
  • [学会発表] 南米産ペチュニア属植物の自家和合系統を用いたS遺伝子座の配列解析.2018

    • 著者名/発表者名
      坂本奈緒子、渡辺均、上原浩一、土松隆志
    • 学会等名
      日本植物学会第20回大会
  • [学会発表] 接合藻ヒメミカヅキモ種内系統間にみられるゲノム構造の変異:生殖様式の進化との関連.2018

    • 著者名/発表者名
      川口也和子、土金勇樹、西山智明、関本弘之、土松隆志
    • 学会等名
      日本植物学会第20回大会
  • [学会発表] 植物における自家不和合性と自家受精の進化:アブラナ科・ナス科植物を例に.2018

    • 著者名/発表者名
      土松隆志
    • 学会等名
      日本進化学会シンポジウム「生態発生進化」
    • 招待講演
  • [学会発表] 南米産ペチュニア属植物を用いた自家不和合性遺伝子座配列解析.2018

    • 著者名/発表者名
      坂本奈緒子、渡辺均、上原浩一、土松隆志
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
  • [学会発表] 2種類の生殖様式を持つ接合藻ヒメミカヅキモにおけるゲノム構造の系統間比較.2018

    • 著者名/発表者名
      川口也和子、土金勇樹、西山智明、関本弘之、土松隆志
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
  • [学会発表] 全ゲノム配列解析と交互接種実験から探るマメ科植物-根粒菌間の共生特異性の進化.2018

    • 著者名/発表者名
      番場大、青木誠志朗、梶田忠、瀬戸口浩彰、綿野泰行、佐藤修正、土松隆志
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
  • [学会発表] Diversity and horizontal gene transfer of nodule bacteria associated with Lotus japonicus in natural environments.2018

    • 著者名/発表者名
      Bamba M.、Aoki S.、Kajita T.、Watano Y.、Setoguchi H.、Sato S.、Tsuchimatsu,T.
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution
  • [学会発表] 植物における自家不和合性と自家受精の進化.2018

    • 著者名/発表者名
      土松隆志
    • 学会等名
      遺伝学研究所研究会「マクロ生態学と遺伝学の融合」
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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