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2022 年度 実施状況報告書

ミドリイシ属サンゴの野外での受精成功と交雑状況の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K15146
研究機関筑波大学

研究代表者

北之坊 誠也  筑波大学, 下田臨海実験センター, 研究員 (40899291)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードミドリイシ属サンゴ / 放卵放精 / 受精 / 雑種種分化 / 交雑 / 多種同調産卵 / 遺伝子流動
研究実績の概要

本研究では、同所的に生息し、多種同調産卵するミドリイシ属サンゴの生殖様式に注目し、現生ミドリイシ属サンゴにおける野外での受精状況と異種間交雑の頻度、子孫の遺伝的多様性の変化を解明することを目的としている。本年度は、以下の研究を行った。
17種145サンプルを用いて次世代シークエンサーで得られたデータの解析を開始し、ミドリイシ属サンゴのゲノム科学的研究を進めた。分子系統解析を行い、先行研究と比較してブートストラップ値の高い信頼性のある系統樹を作成した。その結果、現生するミドリイシ属サンゴの交雑能を持つ種間で、同一の共通祖先から分岐した可能性が示唆された。Acropora tenuisとAcropora doneiが最初に分岐し、その後、他のいくつかの種が分岐し、多種同調産卵する種が分化したことが考えられる。
また、遺伝子ネットワーク解析では、系統樹の結果を支持する内容として、各クレードを形成するグループが遺伝的には離れており、同じグループ内では遺伝的な交流があったと思われる細かなネットワークが形成されていることが示唆されました。つまり、異なるグループ間では遺伝的な距離が大きく、しかし同じグループ内では遺伝的な交流が行われていた可能性があることを示唆しています。さらに、集団遺伝学解析により、おおよそ7つの集団が形成されていることが示され、系統樹上で近縁なクレードを形成する種が同じクラスターに分類された。この結果から、遺伝的に近い種が同じ集団を形成している可能性が示唆された。

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

令和3年度に取得した遺伝子データを利用した解析は進んだが、新型コロナウィルス感染拡大に伴い、今年は高知での実験を行うことが困難となってしまい、温帯域における産卵実験および生態調査を実施できなかった。次世代シークエンス解析や、データ解析も保留している。

今後の研究の推進方策

令和5年度では、ミドリイシ属サンゴの種分化と遺伝子流動の関係を解明するために、ゲノム解析をさらに進める。当初は、温帯域のサンプルも解析に含める予定であったが、新型コロナウイルス感染拡大の影響により実験が延期された。そのため、今後はこれまで取得したデータの解析を優先し、明らかになったデータをまとめて国際誌に投稿する予定である。この投稿によって、遺伝子解析を通じて種間の遺伝子流動などの多種同調産卵するミドリイシ属サンゴの交雑の進化などの詳細を明らかにすることを目指す。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルス感染拡大に伴い、今年は高知での実験を行うことが困難となってしまい、温帯域における産卵実験および生態調査を実施できなかった。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Positive selection on ADAM10 builds species recognition in the synchronous spawning coral Acropora2023

    • 著者名/発表者名
      Morita Masaya、Kitanobo Seiya、Ohki Shun、Shiba Kogiku、Inaba Kazuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 11 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcell.2023.1171495

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A coral spawning calendar for Sesoko Station, Okinawa, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Baird Andrew H.、Edwards Alasdair J.、Guest James R.、Kitanobo Seiya、 ... & Yamazato Kiyoshi
    • 雑誌名

      Galaxea, Journal of Coral Reef Studies

      巻: 24 ページ: 41~49

    • DOI

      10.3755/galaxea.G2021_S10O

    • 査読あり
  • [学会発表] 同所的に生息するミドリイシ属サンゴ交雑検出の試みーGrasdi解析を用いてー2022

    • 著者名/発表者名
      北之坊 誠也, 古川 真央, 大木 駿, 戸篠 祥, Sanaz Hazraty-Kari, Parviz Tavakoli-Kolour, Tanya Singh, 守田 昌哉
    • 学会等名
      第25回日本サンゴ礁学会
  • [学会発表] テーブル状ミドリイシ属サンゴの種分化に遺伝子浸透は関与しているのか2022

    • 著者名/発表者名
      古川 真央,北之坊 誠也,守田 昌哉
    • 学会等名
      第25回日本サンゴ礁学会
  • [学会発表] 交雑するミドリイシ属サンゴ属の系統解析と遺伝子浸透について2022

    • 著者名/発表者名
      北之坊 誠也,古川 真央,大木 駿,Sanaz Hazraty-Kari,Parviz Tavakoli-Kolour,Tanya Singh,守田 昌哉
    • 学会等名
      第93回日本動物学会
  • [学会発表] 交雑を介した遺伝子浸透が種分化に与える影響―ミドリイシ属サンゴを用いた研究2022

    • 著者名/発表者名
      古川 真央,北之坊 誠也,守田 昌哉
    • 学会等名
      第93回日本動物学会

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公開日: 2023-12-25  

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