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2020 年度 実績報告書

深海性魚類のDNAバーコーディングと集団構造解析~種多様性の実態と要因に迫る~

研究課題

研究課題/領域番号 20J22659
研究機関東京大学

研究代表者

手良村 知功  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワードDNAバーコーディング / 遺伝的多様性 / 深海性魚類 / ギンザメ科 / 隠蔽種
研究実績の概要

日本近海の深海性魚類の種多様性・遺伝的多様性に関する研究は未だに少なく,水産学的にも生物学的にもそれらの解明が急務である.本研究では,日本各地で水揚げされる深海性漁獲物とその混獲物に注目し,これらの遺伝的多様性および種多様性を評価することで,今後の深海性魚類の保全に向けた基礎的な知見の蓄積を目的に以下の3つの研究を進めている.まず,日本各地で得られた55科133種について,分類群横断的に種間レベルの高い遺伝的分化を検出できるDNAバーコーディングを行い,4科5種は種内で別種レベルの高い遺伝的分化が検出された.これらの中には,遺伝的分化が検出されたサンプル間で明確な形態的変異を持つ種も確認できたため,隠蔽種の可能性が示唆された.
次に,複数地点からサンプルが得られた12科13種について,種内における地域間の遺伝的交流の有無を検討するため,MIGseq法を用いたゲノムワイドSNP解析を行った.その結果,8科8種に今まで知られていなかった地域間の遺伝的分化を検出した.
以上より,日本産深海性魚類の中には隠蔽種や地域集団といった,現在知られている種よりも詳細な保全単位を設けるべき分類群が多く含まれていることが明らかになった.こ
最後に,絶滅のリスクが高く,世界各地で種保全に向けた研究を蓄積する必要性が問われているギンザメ科ギンザメ属魚類に着目し,これらの分子データを併用した分類学的再検討と全ゲノムデータを用いた種多様性解析を実施している.その結果,日本産ギンザメ属魚類には少なくとも2種の未記載種が含まれていることが明らかになった.さらに本研究では世界で初めてとなるギンザメ(Chimaera phantasma)の全ゲノムアセンブリを試みている.

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

本研究では1年次にDNAバーコーディング解析とMIGseq解析を行い,2年次以降でギンザメ科魚類のゲノム解析を行う予定であったが,予定よりもはやくDNAバーコーディング解析が終わったため,1年次からギンザメ科魚類のゲノム解析を開始した.現在は既にゲノムアセンブリを完了し,そのほか比較対象用のサンプルのライブラリ調整を行っている最中であるため,本年度中には日本産ギンザメ科魚類の種間ゲノム解析が可能になると考えている.一方で,昨年度中に終わる予定であったMIGseq解析は,DNAバーコーディング解析で浮いた予算の関係上,さらなるMIGseqの追加調査を行うことなった.そのため,昨年度で終わらず現在も解析中である.ただし,本研究は野外におけるサンプリングが最も重要な位置を占めるにもかかわらず,感染症対策のため昨年度はほとんど野外調査を行うことができなかった.そのため,本年度は目標としている日本産ギンザメ科魚類の状態の良いゲノム解析用サンプル採集を行うことで,よりクオリティの高いゲノム解析につなげたいと考えている.

今後の研究の推進方策

本年度はMIGseq解析とギンザメ科魚類のゲノム解析に注力する予定である.いずれも基礎的な解析は終わっているため,より精度の高いデータとして発表できるよう追加の解析を進めている.また,本年度中にDNAバーコーディングの現在までの結果を論文化する予定である.なお,昨年度はほとんど野外調査が実施できなかったため,本年度は野外調査によってさらにサンプルを充実させ,追加のDNAバーコーディング解析も実施したい.
来年度は主に結果の総括を行う予定であるが,本年度中に終わらなかった解析も進めていきたい.また,DNAバーコーディングの結果で隠蔽種の可能性が示唆されたギンザメに関して,種記載を進める予定であったが,種を記載する上で必須となるホロタイプ標本の観察は新型感染症対策の影響でスミソニアン自然史博物館への訪問が滞っており,実施するめどが立っていない.そのため,可能であれば来年度中に解決したい課題である.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 静岡県沖から得られたホウボウ科魚類バケソコホウボウの形態変異2021

    • 著者名/発表者名
      矢頭卓児・手良村知功・江藤 曉・瀬能 宏
    • 雑誌名

      神奈川県立博物館研究報告

      巻: 50 ページ: 31—37

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 日本近海産深海性魚類のDNAバーコーディング2021

    • 著者名/発表者名
      手良村知功・小枝圭太・ 瀬能 宏・菊池 潔・平瀬祥太朗
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] 日本周辺の大陸棚外縁部に生息する 12 魚種の集団構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      手良村 知功・松尾 歩・佐藤 光彦・陶山 佳久・菊池 潔・ 平瀬 祥太朗
    • 学会等名
      2020年度第54回日本魚類学会年会(ウェブ大会)
  • [学会発表] DNA barcoding of mesopelagic and demersal fish species on the continental shelf and upper slope in Japanese and Taiwanese waters2020

    • 著者名/発表者名
      手良村知功
    • 学会等名
      生物多様性のDNA情報学~自然の計測と生命の理解のために~
  • [学会発表] DNA barcoding of mesopelagic and demersal fish species on the continental shelf and upper slope in Japanese and Taiwanese waters2020

    • 著者名/発表者名
      Akinori Teramura, Keita Koeda, Hiroshi Senou, Kiyoshi Kikuchi, Shotaro Hirase
    • 学会等名
      The first online conference of the Deep sea society
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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