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2020 年度 実績報告書

集団ゲノミクスによるメダカ野生集団に働く淘汰メカニズムの分析

研究課題

研究課題/領域番号 19K16232
研究機関琉球大学

研究代表者

藤本 真悟  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 特命研究員 (60795102)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード生活史適応 / 緯度 / Oryzias latipes / メダカ / 季節性 / 繁殖
研究実績の概要

メダカ野生集団は繁殖可能な個体の季節的出現パターンが緯度に沿って変化し、高緯度集団ほど繁殖可能なメスが短い期間に集中して繁殖する。このような個体群動態の違いは、成長や繁殖に関する生活史特性が適応進化で変化することでもたらされるだろう。本年度は日本のメダカ野生集団における季節性繁殖の実体を、北限近くに分布する青森集団を例に論文にまとめて報告した。また、オスの二次性徴形質の種間変異について熱帯に分布する同属の近縁種との比較で明らかにした。
Oryzias latipes(沖縄)とO. sakaizumii (青森)を交配したF2個体のQTL解析データから、生活史の緯度間変異に関する遺伝基盤を探索した。成長や繁殖に関連する形質でQTLを検討したところ、常染色体に候補領域が検出された。体長は12番、オスの求愛行動の頻度は20番、メスの選好性の指標である産卵までの所要時間は、13番および18番染色体にそれぞれ関連を示した。
生活史の適応進化とこれらの領域が関連するか検証するため、O. latipes (沖縄、鹿児島、長崎)とO. sakaizumii(福井、新潟、青森)の6地点で採集した個体で全ゲノムリシーケンス解析を行った。各集団8個体、合計48個体のSNPs遺伝子型を決定した。各染色体を50000 bpの配列に区切ったゲノムスキャンで、Fstを計算して集団間で分化した領域を確認した。また、Selective sweepを検出するXP-CLRで自然淘汰が働いた領域を検討した。これら対立遺伝子頻度のパターンは自然淘汰ではなく、移住など集団遺伝構造が原因でも生じる。解析の偽陽性を減らすため、Sequentially Markovian Coalescent analysis (SMC)解析を適用して過去の有効集団サイズや集団分岐の時期など集団遺伝構造について検討を進めた。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] LIPI/Sam Ratulangi University/Museum Zoologicum Bogoriense(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      LIPI/Sam Ratulangi University/Museum Zoologicum Bogoriense
  • [国際共同研究] Hanoi National University of Education(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      Hanoi National University of Education
  • [国際共同研究] Living Aquatic Resources Research Center(ラオス)

    • 国名
      ラオス
    • 外国機関名
      Living Aquatic Resources Research Center
  • [国際共同研究] MONREC(ミャンマー)

    • 国名
      ミャンマー
    • 外国機関名
      MONREC
  • [国際共同研究] Kerala University(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Kerala University
  • [雑誌論文] Seasonal change in male reproductive investment of a fish2021

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Shingo、Takeda Satoshi、Yagi Mitsuharu、Yamahira Kazunori
    • 雑誌名

      Environmental Biology of Fishes

      巻: 104 ページ: 107~118

    • DOI

      10.1007/s10641-021-01059-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genome editing reveals fitness effects of a gene for sexual dichromatism in Sulawesian fishes2021

    • 著者名/発表者名
      Ansai Satoshi、Mochida Koji、Fujimoto Shingo、Mokodongan Daniel F.、Sumarto Bayu Kreshna Adhitya、Masengi Kawilarang W. A.、Hadiaty Renny K.、Nagano Atsushi J.、Toyoda Atsushi、Naruse Kiyoshi、Yamahira Kazunori、Kitano Jun
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 ページ: 1350

    • DOI

      10.1038/s41467-021-21697-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Latitudinal variation in sexual dimorphism in a freshwater fish group2020

    • 著者名/発表者名
      Sumarto Bayu K A、Kobayashi Hirozumi、Kakioka Ryo、Tanaka Rieko、Maeda Ken、Tran Hau D、Koizumi Noriyuki、Morioka Shinsuke、Bounsong Vongvichith、Watanabe Katsutoshi、Musikasinthorn Prachya、Tun Sein、Yun L K C、Anoop V K、Raghavan Rajeev、Masengi Kawilarang W A、Fujimoto Shingo、Yamahira Kazunori
    • 雑誌名

      Biological Journal of the Linnean Society

      巻: 131 ページ: 898~908

    • DOI

      10.1093/biolinnean/blaa166

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 全ゲノム解析によるメダカ野生集団の過去の有効集団サイズ変動の推定2021

    • 著者名/発表者名
      藤本真悟, 木村亮介
    • 学会等名
      第68回日本生態学会大会
  • [学会発表] Latitudinal Variation in Sexual Dimorphisms in a Freshwater Fish Group2021

    • 著者名/発表者名
      Sumarto,B.K.A., Fujimoto,S., Kobayashi,H, Yamahira,K.
    • 学会等名
      第68回日本生態学会大会
  • [学会発表] メダカ野生集団における季節性繁殖に関連する量的形質遺伝子座の探索2020

    • 著者名/発表者名
      藤本真悟,北野潤,山平寿智
    • 学会等名
      第39回日本動物行動学会大会
  • [学会発表] 長崎県平戸産ミナミメダカ個体群におけるRetrotransposonの挿入による新規性決定遺伝子GsdfNeoYへの進化2020

    • 著者名/発表者名
      明正大純,藤本真悟,小林亨
    • 学会等名
      日本動物学会第91回大会
  • [備考] 時空間ゲノミクス

    • URL

      http://w3.u-ryukyu.ac.jp/anthropology/jikuukan/

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公開日: 2021-12-27  

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