ミドリイシサンゴの環境ストレス耐性の遺伝的基盤：ゲノムの種内多型から探る

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14898
• 研究機関: 総合研究大学院大学
• 研究代表者: 仮屋園 志帆 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 特別研究員 (00815334)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: ゲノム

研究実績の概要

サンゴ礁生態系は、多くの種そして多くの数の生物が生息する生物多様性の高い生態系である。このサンゴ礁の基盤となるのが、サンゴ礁をつくる造礁サンゴ（以下サンゴと表記する）である。この造礁サンゴは、水温の上昇や海洋の酸性化といった地球規模の環境変動により、その生息数が減少している。
生息環境からのストレス（環境ストレス）によりサンゴの個体が受ける影響には、個体差があること、この個体差にはそれぞれの個体のゲノム情報の違いが関与することがわかってきている。だが、具体的にどのような遺伝子が関わるのかという情報は少ない。また今よりも暖かい過去の地球環境を生きてきたサンゴのストレス耐性に関与するゲノム領域が、どのように進化してきたのかを明らかにできれば、今後のサンゴの環境変動への応答を予測する材料となる。
そこで本研究では、サンゴの環境ストレス耐性の個体差がどのように生み出されてきたのかを、コユビミドリイシ集団を用いたゲノム比較解析、ストレス耐性に関連するゲノム領域の分子進化解析により検討している。
本年度は、新型コロナウイルスの流行に伴う対応で、予定していたサンゴのサンプリングを実施できなかった。そこで、過去に採取したサンプルを用いて研究を進めた。サンゴのゲノム情報を次世代シークエンスという方法で、塩基配列情報として取得した。この塩基配列情報を用いて、ストレス耐性が異なると予想される集団の集団ゲノム比較を実施した。これにより、環境ストレス耐性に関連する候補遺伝子を絞り込むことができた。

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

本年度は、コユビミドリイシ集団を用いたゲノム比較解析を実施した。新型コロナウイルスの流行に伴う対応で、予定していたサンゴのサンプリングを実施できなかった。そこで個体数は限られるものの、過去に採取したサンプルを用いた解析を実施した。また、来年度の解析に必要な解析環境の準備を完了した。これらのことから研究計画の遂行と成果発表について、期待通り進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

本年度に特定した候補遺伝子を用いて、次年度は、これら候補遺伝子を対象に分子進化解析を行う予定である。また、新型コロナウイルスの流行にともなう移動制限が解除され、サンプリングが実施できる状況であれば、個体数の少なさを補うために追加のサンプリングを実施する。得られた結果を取りまとめ、学会で発表するとともに、論文としてまとめて投稿する。