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2019 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
研究機関武蔵野美術大学

研究代表者

細 将貴  武蔵野美術大学, 造形学部, 准教授 (80557695)

研究分担者 土松 隆志  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60740107)
山道 真人  長崎大学, 熱帯医学研究所, 客員准教授 (70734804)
山崎 曜  国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 特別研究員(PD) (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。前年度までに判明したサンプルの取り違え等の問題を解決した後、各集団から一個体ずつを用いた全体の系統解析をおこなった。iqtree2を用いた最尤法による解析の結果、区別されるべきサブ系統樹の位置と範囲が決定され、系統関係と分布の重複から興味のもたれる局所集団の特定が進んだ。今後、地理的に共存する右巻き・左巻き集団間における遺伝子流動の有無と規模をADMIXTURE解析によって解明していく予定である。また、代表的な集団からそれぞれ一個体ずつ選択した31個体(右巻き15個体、左巻き16個体)に対して実施したリシーケンスのデータ解析を試みた。具体的には、前述のde novoゲノムにリシーケンスデータをマップすることで得られたSNPに対してPLINKを用いたGWASを実施したが、莫大なデータ量に比して手元のワークステーションが非力であったため、解析を正常に完了することができなかった。今後、別の計算機を使用するか、低クオリティのSNPを除くことにより、解析を進めていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

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、データ量が非常に大きいため解析プログラムの実行にしばしば支障が生じている。

今後の研究の推進方策

ワークステーションが非力であったため、一部の解析を正常に完了することができなかった。今後、別の計算機を使用するか、低クオリティのSNPを除くことにより、解析を進めていく予定である。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Ecosystem size predicts the probability of speciation in migratory freshwater fish2020

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki Yo Y.、Takeshima Hirohiko、Kano Yuichi、Oseko Naoharu、Suzuki Toshiyuki、Nishida Mutsumi、Watanabe Katsutoshi
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: 29 ページ: 3071~3083

    • DOI

      10.1111/mec.15415

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A stigmatic gene confers interspecies incompatibility in the Brassicaceae2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Sota、Tsuchimatsu Takashi、Kimura Yuka、Ishida Shota、Tangpranomkorn Surachat、Shimosato-Asano Hiroko、Iwano Megumi、Furukawa Shoko、Itoyama Wakana、Wada Yuko、Shimizu Kentaro K.、Takayama Seiji
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 5 ページ: 731~741

    • DOI

      10.1038/s41477-019-0444-6

  • [雑誌論文] Exploring Genetic Diversity and Signatures of Horizontal Gene Transfer in Nodule Bacteria Associated with Lotus japonicus in Natural Environments2019

    • 著者名/発表者名
      Bamba Masaru、Aoki Seishiro、Kajita Tadashi、Setoguchi Hiroaki、Watano Yasuyuki、Sato Shusei、Tsuchimatsu Takashi
    • 雑誌名

      Molecular Plant-Microbe Interactions

      巻: 32 ページ: 1110~1120

    • DOI

      10.1094/MPMI-02-19-0039-R

  • [雑誌論文] Antagonistic coevolution between multiple quantitative traits: Matching dynamics can arise from difference interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamichi Masato、Lyberger Kelsey、Patel Swati
    • 雑誌名

      Population Ecology

      巻: 61 ページ: 362~370

    • DOI

      10.1002/1438-390x.12022

    • 国際共著
  • [学会発表] 自切行動の適応的意義を野外で計測する2019

    • 著者名/発表者名
      細将貴,島谷健一郎
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
  • [学会発表] 単為生殖の進化における密度依存性2019

    • 著者名/発表者名
      山道真人, 小泉伊知郎
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
  • [学会発表] 生態と進化のフィードバックを理解するための理論研究2019

    • 著者名/発表者名
      山道真人
    • 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] マクロスケールでの生命現象2019

    • 著者名/発表者名
      山道真人
    • 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] Rapid evolution and community dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Yamamichi
    • 学会等名
      Mathematical modeling and models of population dynamics in biological and social systems
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetics and genomics of parallel evolution without gene flow.2019

    • 著者名/発表者名
      Yo Yamasaki, Jun Kitano
    • 学会等名
      Congress of the European Society for Evolutionary Biology 2019
  • [学会発表] Genetics and genomics of parallel evolution without gene flow.2019

    • 著者名/発表者名
      Yo Yamasaki, Jun Kitano
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
  • [学会発表] Genetic basis underlying the plant fitness variation in a nitrogen-fixing plant-microbe symbiosis2019

    • 著者名/発表者名
      M. Bamba, S. Aoki, T. Kajita, H. Setoguchi, Y. Watano, S. Sato, and T. Tsuchimatsu
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 接合藻ヒメミカヅキモにおける生殖様式の平行進化:全ゲノムデータから探る2019

    • 著者名/発表者名
      川口也和子,土金勇樹,田中啓介,太治輝昭,豊田敦,西山智明,関本弘之,土松隆志
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
  • [学会発表] ミヤコグサ野生系統の生育と共生根粒菌ゲノムの関連2019

    • 著者名/発表者名
      番場大,青木誠志郎,梶田忠,瀬戸口浩彰,綿野泰行,佐藤修正,土松隆志
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
  • [学会発表] 接合藻ヒメミカヅキモにおける生殖様式の進化:有性生殖関連遺伝子の系統間比較2019

    • 著者名/発表者名
      川口也和子,土金勇樹,田中啓介,太治輝昭,豊田敦,西山智明,関本弘之,土松隆志
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
  • [学会発表] ペチュニア属植物における花形質の変異及びRAD-seqによる集団構造の解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木星紀,渡辺均,上原浩一,土松隆志
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
  • [学会発表] 自家不和合性システムと自家受精の進化2019

    • 著者名/発表者名
      土松隆志
    • 学会等名
      日本シダ学会
    • 招待講演
  • [学会発表] マメ科植物-根粒菌共生関係の多様性創出に関連する根粒菌ゲノム領域2019

    • 著者名/発表者名
      番場大,青木誠志郎,梶田忠,瀬戸口浩彰,綿野泰行,佐藤修正,土松隆志
    • 学会等名
      植物微生物学研究会第29回研究交流会
  • [図書] ヘビという生き方2019

    • 著者名/発表者名
      細 将貴、福山 伊吹、福山 亮部、児玉 知理、児島 庸介、義村 弘仁
    • 総ページ数
      260
    • 出版者
      東海大学出版部
    • ISBN
      4486021029

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公開日: 2021-12-27  

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