霊長類の自然集団に注目した感覚関連遺伝子の多様性の探索と適応進化の検証

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22247036
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 自然人類学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 河村 正二 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (40282727)
• 研究分担者: 東原 和成 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (00280925) ; 太田 博樹 北里大学, 医学部, 准教授 (40401228) ; 今井 啓雄 京都大学, 霊長類研究所, 准教授 (60314176) ; 松本 晶子 琉球大学, 環境産業科学部, 教授 (80369206)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 霊長類 / 感覚受容遺伝子 / 野生集団 / 遺伝的多型 / 適応進化 / 国際情報交換 / 色覚 / 苦味受容体

研究概要

霊長類の色覚と味覚の進化に関して次の成果を得た。クモザル亜科はL/Mオプシンアレルの変異により採食果実検出能を独自に向上させた。均質な3色型色覚とされるホエザル属は実は色覚多型を獲得していた。野生オマキザルをモデルとして遠距離採食果実検出における3色型色覚の有利性を示した。一方野生オマキザル集団26年間の観察記録と照合して3色型色覚と2色型色覚の適応度に差がないことを示した。メガネザルL/Mオプシンの遺伝子解析から3色型色覚の起源が薄明時活動性にある可能性を提唱した。霊長類種間で苦味受容体のリガンド感受性差があることを示した。チンパンジーに苦味受容体の地域差があることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Divergent selection for opsin gene variation in guppy (Poecilia reticulata) populations of Trinidad and Tobago (2014)
  • 著者名/発表者名: Tezuka, A., Kasagi, S., van Oosterhout, C., McMullan, M., Iwasaki, W. M., Kasai,D., Yamamichi, M., Innan, H., Kawamura, S. and Kawata, M.
  • 雑誌名: Heredity 巻: (Published Online)
  • DOI: 10.1038/hdy.2014.35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary renovation of L/M opsin polymorphism confers a fruit discrimination advantage to ateline New World monkeys (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, Y., Hiramatsu, C., Matsushita, Y., Ozawa, N., Ashino, R., Nakata, M., Kasagi, S., Di Fiore, A. Schaffner, C. M., Aureli, F., Melin, A. D. and Kawamura, S.
  • 雑誌名: Molecular Ecology 巻: 23 ページ: 1799-1812
  • DOI: 10.1111/mec.12703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Color vision variation as evidenced by hybrid L/M opsin genes in wild populations of trichromatic Alouatta New World monkeys. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsushita, Y., Oota, H., Welker, B. J., Pavelka, M. S. and Kawamura, S.
  • 雑誌名: International Journal of Primatology 巻: 35 ページ: 71-87
  • DOI: 10.1007/s10764-013-9705-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] The behavioral ecology of color vision : considering fruit conspicuity, detection distance and dietary importance (2014)
  • 著者名/発表者名: Melin, A. D., Hiramatsu, C., Parr, N. A., Matsushita, Y., Kawamura, S. and Fedigan, L. M.
  • 雑誌名: International Journal of Primatology 巻: 35 ページ: 258-287
  • DOI: 10.1007/s10764-013-9730-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] The heterozygote superiority hypothesis for polymorphic color vision is not supported by long-term fitness data from wild Neotropical monkeys (2014)
  • 著者名/発表者名: Fedigan, L.M., Melin, A.D., Addicott, J.F. and Kawamura, S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 ページ: e84872
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0084872
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cone photoreceptor types in zebrafish are generated by symmetric terminal divisions of dedicated precursors (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, S.C., Bleckert, A., Williams, P.R., Takechi, M., Kawamura, S. and Wong, R.O.L.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 110 ページ: 15109-15114
  • DOI: 10.1073/pnas.1303551110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of transgenic zebrafish lines that express GFP in the retina, pineal gland, olfactory bulb, hatching gland, and optic tectum (2013)
  • 著者名/発表者名: Fang, W., Bonaffini, S., Zou, J., Wang, X., Zhang, C., Tsujimura, T., Kawamura, S. and Wei, X.
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns 巻: 13 ページ: 150-159
  • DOI: 10.1016/j.gep.2013.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inferred L/M cone opsin polymorphism of ancestral tarsiers sheds dim light on the origin of anthropoid primates (2013)
  • 著者名/発表者名: Melin, A.D., Matsushita, Y., Moritz, G.L., Dominy, N.J. and Kawamura, S.
  • 雑誌名: Proceedings of the Royal Society B 巻: 280 ページ: 20130189
  • DOI: 10.1098/rspb.2013.0189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bipolar cell-photoreceptor connectivity in the zebrafish (Danio rerio) retina (2012)
  • 著者名/発表者名: Li, Y.N., Tsujimura, T., Kawamura, S. and Dowling, J.E.
  • 雑誌名: The Journal of Comparative Neurology 巻: 520 ページ: 3786-3802
  • DOI: 10.1002/cne.23168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional diversity of bitter taste receptor TAS2R16 in primates (2012)
  • 著者名/発表者名: Imai, H., Suzuki, N., Ishimaru, Y., Sakurai, T., Yin, L., Pan, W., Abe, K., Misaka, T. and Hirai, H.
  • 雑誌名: Biology Letters 巻: 8 ページ: 652-656
  • DOI: 10.1098/rsbl.2011.1251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eco-geographical diversification of bitter taste receptor genes (TAS2Rs) among subspecies of chimpanzees (Pan troglodytes) (2012)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa, T., Sugawara, T., Go, Y., Udono, T., Hirai, H. and Imai, H.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 ページ: e43277
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0043277
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene conversion and purifying selection shape nucleotide variation in gibbon L/M opsin genes (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiwatashi, T., Mikami, A., Katsumura, T., Suryobroto, B., Perwitasari-Farajallah, D., Malaivijitnond, S., Siriaroonrat, B., Oota, H., Goto, S. and Kawamura, S.
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 11 ページ: 312
  • DOI: 10.1186/1471-2148-11-312
  • 査読あり
• [学会発表] クモザル亜科L/M オプシン多型の進化的改編による果実と背景葉の色識別能の向 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、松本圭史、平松千尋、松下裕香、小澤範宏、蘆野龍一、中田真紀子、笠木聡、Di Fiore, A.、Schaffner, C. M.、Aureli, F.、Melin, A.
  • 学会等名: 第29回日本霊長類学会・日本哺乳類学会2013年度合同大会
  • 発表場所: 岡山理科大学、岡山市 (口演)
  • 年月日: 20130906-09
• [学会発表] クモザル亜科にみられるL/M オプシン多型の進化的改編がもたらした果実と背景葉の色識別能の向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、松本圭史、平松千尋、松下裕香、小澤範宏、蘆野龍一、中田真紀子、笠木聡、Di Fiore, A.、Aureli, F.、Schaffner, C. M.、Melin, A.
  • 学会等名: 第15回日本進化学会
  • 発表場所: 筑波大学筑波キャンパス、つくば市 (口演))
  • 年月日: 20130828-31
• [学会発表] ホエザル属3色型色覚の多様性実証による霊長類における定向的色覚進化モデル妥当性の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松下裕香、太田博樹、Welker, B.、Pavelka, M.、河村正二
  • 学会等名: 第15回日本進化学会
  • 発表場所: 筑波大学筑波キャンパス、つくば市 (口演)
  • 年月日: 20130828-31
• [学会発表] 色覚多型を示す新世界ザル野生集団における苦味受容体遺伝子群の種内変異と採食果実の香気成分分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、櫻井児太摩、白須未香、松下裕香、Melin, A.、Bergstrom, M.、今井啓雄、東原和成、太田博樹、Aureli, F.、Fedigan, L.
  • 学会等名: 第66回日本人類学会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、横浜市 (口演)
  • 年月日: 20121102-04
• [学会発表] 夜行性メガネザル3種のL/Mオプシン遺伝子と共通祖先に維持された色覚多型の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、松下裕香、Melin, A.、Moritz, G.、Dominy, N.
  • 学会等名: 第84回日本遺伝学会
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂・同窓会館、福岡 (口演)
  • 年月日: 20120926-24
• [学会発表] 新世界ザル野生集団における苦味受容体遺伝子群の種内変異と採食果実の香気成分分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、櫻井児太摩、白須未香、松下裕香、Melin, A.、Bergstrom, M.、今井啓雄、東原和成、太田博樹、Aureli, F.、Fedigan, L.
  • 学会等名: 第14回日本進化学会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス、八王子 (口演)
  • 年月日: 20120821-24
• [学会発表] Improvement of chromatic resolution of L/M opsin alleles in atelid New World monkeys (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S., Matsumoto, Y., Matsushita, Y., Ozawa, N., Nakata, M., Kasagi, S. and Hiramatsu, C.
  • 学会等名: The 24th Congress of the International Primatological Society (IPS 2012)
  • 発表場所: Cancun Convention Center, Cancun, Mexico (Oral)
  • 年月日: 20120812-17
• [学会発表] Assessment of bitter taste receptor gene variation and dietary fruit odorants in natural populations of color-vision polymorphic New World Monkeys (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S., Sakurai, K., Bergstrom, M., Shirasu, M., Matsushita, Y., Melin, A., Imai, H., Touhara, K., Oota, H., Aureli, F. and Fedigan, L.
  • 学会等名: The 24th Congress of the International Primatological Society (IPS 2012)
  • 発表場所: Cancun Convention Center, Cancun, Mexico (Oral))
  • 年月日: 20120812-17
• [学会発表] Possible anomalous trichromacy of color vision by hybrid L/M opsin genes in wild howler monkeys, Alouatta (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsushita, Y., Oota, H., Welker, B., Pavelka, M. and Kawamura, S.
  • 学会等名: The 24th Congress of the International Primatological Society (IPS 2012)
  • 発表場所: Cancun Convention Center, Cancun, Mexico (Oral)
  • 年月日: 20120812-17
• [学会発表] 新世界ザル野生集団における苦味受容体遺伝子群の多様性と採食果実の香気成分分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村正二、櫻井児太摩、白須未香、松下裕香、Melin, A.、Bergstrom, M.、今井啓雄、東原和成、太田博樹、Aureli, F.、Fedigan, L.
  • 学会等名: 第28回日本霊長類学会
  • 発表場所: 椙山女学園星ヶ丘キャンパス、名古屋 (口演)
  • 年月日: 20120706-08
• [学会発表] メガネザル3種のL/M オプシン遺伝子解析による共通祖先色覚多型の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松下裕香、Melin, A.、Moritz, G.、Dominy, N.、河村正二
  • 学会等名: 第28回日本霊長類学会
  • 発表場所: 椙山女学園星ヶ丘キャンパス、名古屋 (口演)
  • 年月日: 20120706-08
• [学会発表] Molecular mechanism and adaptive significance of evolutionary diversification of visual opsins (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: The 89th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan: Symposium 38 : Functional evolution of sensing receptors : Toward the comprehensive understanding by fusion of research in the different fields (Organized by Makoto Tominaga and Hioo Imai)
  • 発表場所: Shinshu University Matsumoto Campus, Matsumoto, Japan (Oral)
  • 年月日: 20120529-31
  • 招待講演
• [学会発表] Color vision polymorphism in wild New World monkeys and adaptive significance of primate color vision (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: The 8th Okazaki Biology Conference (OBC8) : Speciation and Adaptation II - Environment and Epigenetics -
  • 発表場所: Okazaki Conference Center, Okazaki, Japan (Oral)
  • 年月日: 20120518-23
  • 招待講演
• [学会発表] 魚類と霊長類の研究から見えてきた色覚進化の秘密 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河村正二
  • 学会等名: 日本塗装技術協会 第27回塗料・塗装研究発表会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所、駒場リサーチキャンパス・コンベンションホール、駒場 (口演)
  • 年月日: 2012-03-09
  • 招待講演
• [学会発表] ヒトを含む旧世界霊長類型3色型色覚とされてきた新世界ホエザル野生群における色覚多型性調査 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松下裕香、太田博樹、Welker, B、Pavelka, M.、河村正二
  • 学会等名: 第65回日本人類学会
  • 発表場所: 沖縄県立博物館・美術館、那覇 (口演)
  • 年月日: 20111104-06
• [学会発表] 色覚種内多型を示す新世界ザル野生集団における苦味受容体遺伝子の多型解析と採食果実匂い物質の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 櫻井児太摩、Bergstrom, M.、白須未香、今井啓雄、東原和成、太田博樹、Aureli, F.、Fedigan, L.、河村正二
  • 学会等名: 第65回日本人類学会
  • 発表場所: 沖縄県立博物館・美術館、那覇 (口演)
  • 年月日: 20111104-06
• [学会発表] Evolution of visual opsin genes in fish and primates (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: 15th Evolutionary Biology Meeting at Marseilles (15th EBM), Regional Center of Educational Documentation ("Centre Regional de Documentation Pedagogique")
  • 発表場所: Marseilles, France (Oral)
  • 年月日: 20110927-30
  • 招待講演
• [学会発表] 新世界ホエザル野生群に対する旧世界霊長類型3色型色覚の多型性調査 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松下裕香、太田博樹、Welker, B、Pavelka, M.、河村正二
  • 学会等名: 第83回日本遺伝学会
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス北部構内、京都 (口演)
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] Finding a polymorphism of the L-M opsin gene in howler monkeys which have been supposed to have uniform trichromacy in New World monkeys (2011)
  • 著者名/発表者名: 松下裕香、太田博樹、Welker, B.、Pavelka, M.、河村正二
  • 学会等名: 第13回日本進化学会
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館、京都 (口演)
  • 年月日: 20110729-31
• [学会発表] Evolutionary study of vertebrate color vision : from fish transgenesis to field primatology, and to human variation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: Annual Conference of Soceity for Molecular Biology and Evolution 2011 (SMBE 2011)
  • 発表場所: Kyoto University (Clock Tower Centennial Hall and Shiran Kaikan) and Miyako Messe, Kyoto, Japan (Oral) Plenary Talk
  • 年月日: 20110726-30
  • 招待講演
• [学会発表] 恒常的3色型色覚とされてきたホエザル属における種内L-M オプシン多型の発見 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松下裕香、太田博樹、Welker, B.、Pavelka, M.、河村正二
  • 学会等名: 第27回日本霊長類学会
  • 発表場所: 犬山国際観光センター・フロイデ、犬山 (口演)
  • 年月日: 20110716-18
• [学会発表] 色覚種内多型を示す新世界ザル野生集団における化学物質感覚センサーの多型解析 (経過報告) (2011)
  • 著者名/発表者名: 櫻井児太摩、今井啓雄、東原和成、太田博樹、Aureli, F.、Fedigan, L.、河村正二
  • 学会等名: 第27回日本霊長類学会
  • 発表場所: 犬山国際観光センター・フロイデ、犬山 (口演)
  • 年月日: 20110716-18
• [学会発表] Color vision polymorphism in wild New World monkeys as a model system to understand the adaptive significance of primate color vision (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, S.
  • 学会等名: The 4th International Symposium of the Biodiversity and Evolution, Kyoto University Global COE project "Evolution of Sensor, Communication and Society"
  • 発表場所: Shiran Kaikan, Kyoto University, Kyoto, Japan (Oral)
  • 年月日: 20100911-12
  • 招待講演
• [図書] Polymorphism and adaptation of primate colour vision. In : Evolutionary Biology : Mechanisms and Trends (Pontarotti, P. ed.) (2012)
  • 著者名/発表者名: *Melin, A. D., Hiramatsu, C., Fedigan, L.M., Schaffner, C.M, Aureli, F. and *Kawamura, S.
  • 総ページ数: 225-241
  • 出版者: Springer-Verlag, Berlin Heidelberg
• [図書] Polymorphic color vision in primates : evolutionary considerations. In : Post-Genome Biology of Primates (Hirai, H., Imai, H. and Go, Y. eds.) (2012)
  • 著者名/発表者名: *Kawamura, S., Hiramatsu, C., Melin, A.D., Schaffner, C.M, Aureli, F. and Fedigan, L.M.
  • 総ページ数: 93-120
  • 出版者: Springer, Tokyo
• [図書] Evolutionary diversification of visual opsin genes in fish and primates. In : From Genes to Animal Behavior : Social Structures, Personalities, Communication by Color (Inoue-Murayama, M., Kawamura, S. and Weiss, A. eds.) (2011)
  • 著者名/発表者名: *Kawamura, S.
  • 総ページ数: 329-349
  • 出版者: Springer, Tokyo
• [備考]
  • URL: http://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home.html
• [備考]
  • URL: http://www.jinrui.ib.k.u-tokyo.ac.jp/kawamura-home-E.html