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2013 年度 実績報告書

次世代大量ミトゲノム解析による魚類多様性研究の新展開:サンガー法から超並列法へ

研究課題

研究課題/領域番号 23370041
研究機関琉球大学

研究代表者

西田 睦  琉球大学, その他部局等, 理事 (90136896)

研究分担者 武島 弘彦  東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (50573086)
宮 正樹  千葉県立中央博物館, その他部局等, 研究員 (30250137)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード進化 / 集団・種多様性 / 遺伝的多様性
研究概要

サンガー法による、ミトコンドリア全ゲノム(ミトゲノム)分析によって、魚類の包括的系統枠の概要が明らかとなってきた。しかし、魚類多様化の理解を深めるには、分析種数をさらに多くし、系統樹の密度を高める必要性が明確になってきた。超並列次世代シーケンス技術により、多数試料のミトゲノム決定が可能となったが、多数種のDNAを扱うため、質の良くないDNA試料も頻繁に対象にすることになり、これを効率的に活用できない状況にある。本研究では、この困難をミトゲノム断片の濃縮法の適用により解決し、魚類の大規模系統研究の飛躍的高密度化を拓くことを目的とした。
質の良いDNA試料については、ロングPCRによるミトゲノム濃縮を行い、サンプルのタグ付加にParallel tagged sequencing法(Meyer et al., 2008)を適用した。課題とした「アユの高精度集団構造」の解析のために、パーソナル次世代1ランで90個体のミトゲノム決定に成功した。この方法により、他にアゴハゼの82個体、ウキゴリ類の53個体、モロコ類の48個体、スゴモロコ類の48個体など、合計458個体のミトゲノムを決定できた。
質の良くないDNA試料のミトゲノム断片の濃縮には、Capture-on-beads 法(Maricic et al., 2010)を適用し、サンプルのタグ付加には、Double indexing法(Kicher et al., 2011)を導入した。実際に、質の良くないアユのDNA試料数サンプルについて、ミトゲノム濃縮ライブラリーを作成し、次世代シーケンシングを行ったところ、アユのミトゲノム全領域を万遍なくキャプチャーすることに成功した。
以上のように、2つの実験系の検討から、実験条件が明確となり、超並列シーケンシング法によって本格的な大量ミトゲノム分析を実施する基盤が完成した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Variation in morphological characteristics of Japanese fluvial sculpin related to different environmental conditions in a single river system in eastern Japan.2014

    • 著者名/発表者名
      Natsumeda, T., T. Tsuruta, H. Takeshima, S. Awata, K. Iguchi
    • 雑誌名

      Ecology of Freshwater Fish

      巻: 23 ページ: 114-120

    • DOI

      10.1111/eff.12045

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phylogeny of the Elopomorpha (Teleostei): Evidence from six nuclear and mitochondrial markers.2014

    • 著者名/発表者名
      Chen, J.-N., Lopez, J.A., Lavoue, S., Miya, M., Chen, W.-J.
    • 雑誌名

      Molecular Phylogenetics and Evolution

      巻: 70 ページ: 152-161

    • DOI

      10.1016/j.ympev.2013.09.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular identification of species and ploidy of Carassius fishes in Lake Biwa, using mtDNA and microsatellite multiplex PCRs2014

    • 著者名/発表者名
      T. Mishina, M. Takada, H. Takeshima, M. Nakano, R. Tabata, M. Nishida, K. Watanabe
    • 雑誌名

      Ichthyological Research

      巻: 61 ページ: 169-175

    • DOI

      10.1007/s10228-014-0388-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitogenomic circumscription of a novel percomorph fish clade mainly comprising “Syngnathoidei” (Teleostei).2014

    • 著者名/発表者名
      Ha Yeun Song, Kohji Mabuchi, Takashi P. Satoh, Jon A. Moore, Yusuke Yamanoue, Masaki Miya, Mutsumi Nishida
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 542 ページ: 146-155

    • DOI

      10.1016/j.gene.2014.03.040

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of microsatellite loci in the Asian horn snail Batillaria attramentaria (Mollusca, Gastropod).2014

    • 著者名/発表者名
      Itoh, H., S. Kamimura, H. Takeshima, S. Kojima
    • 雑誌名

      Molecular Ecology Resources

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phylogeny and biogeography of highly diverged freshwater fish species (Leuciscinae, Cyprinidae, Teleostei) inferred from mitochondrial genome analysis.2013

    • 著者名/発表者名
      Imoto, J. M., K. Saitoh, T. Sasaki, T. Yonezawa, J. Adachi, Y. P. Kartavtsev, M. Miya, M. Nishida, N. Hanzawa
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 514 ページ: 112-124

    • DOI

      doi:10.1016/j.gene.2012.10.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitogenomic Evidence for an Indo-West Pacific Origin of the Clupeoidei (Teleostei: Clupeiformes).2013

    • 著者名/発表者名
      Lavoue, S., M. Miya, P. Musikasinthorn, Wei-Jen Chen, M. Nishida
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8(2) ページ: e56485

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0056485

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sub-Functionalization of Duplicated Genes in the Evolution of Nine‐Spined Stickleback Hatching Enzyme.2013

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, M., H. Takahashi, Y. Takehana, K. Naruse, M. Nishida
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution

      巻: 320b ページ: 140-150

    • DOI

      doi:10.1002/jez.b.22490

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive evolution of fish hatching enzyme: one amino acid substitution results in differential salt dependency of the enzyme.2013

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, M., S. Yasumasu, A. Shimizu, N. Kudo, K. Sano, I. Iuchi, M. Nishida
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology

      巻: 216 ページ: 1609-1615

    • DOI

      doi:10.1242/jeb.069716

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary origin of the Scombridae (tunas and mackerels): Members of a Paleogene adaptive radiation with 14 other pelagic fish families.2013

    • 著者名/発表者名
      Miya, M., M. Friedman, T. P. Satoh, H. Takeshima, T. Sado, W. Iwasaki, Y. Yamanoue, M. Nakatani, K. Mabuchi, J. G. Inoue, J. Y. Poulsen, T. Fukunaga, Y. Sato, M. Nishida
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8(9) ページ: e73535

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0073535

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MitoFish and MitoAnnotator: A mitochondrial genome database of fish with an accurate and automatic annotation pipeline.2013

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki, W., T. Fukunaga, R. Isagozawa, K. Yamada, Y. Maeda, T. P. Satoh, T. Sado, K. Mabuchi, H. Takeshima, M. Miya, M. Nishida
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 30 ページ: 2531-2540

    • DOI

      doi:10.1093/molbev/mst141

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular co-evolution of a protease and its substrate elucidated by analysis of the activity of predicted ancestral hatching enzyme.2013

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, M., K. Inoue, I. Iuchi, M. Nishida, S. Yasumasu
    • 雑誌名

      BMC Evolutionary Biology

      巻: 13 ページ: 231

    • DOI

      10.1186/1471-2148-13-231

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mitogenomic sequences and evidence from unique gene rearrangements corroborate evolutionary relationships of myctophiformes (Neoteleostei).2013

    • 著者名/発表者名
      Poulsen, J.Y., Byrkjedal, I., Willassen, E., Rees, D., Takeshima, H., Satoh, T.P., Shinohara, G., Nishida, M. and Miya, M.
    • 雑誌名

      BMC Evolutionary Biology

      巻: 13 ページ: 111

    • DOI

      10.1186/1471-2148-13-111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Limits and phylogenetic relationships of East Asian fishes in the subfamily Oxygastrinae (Teleostei: Cypriniformes: Cyprinidae).2013

    • 著者名/発表者名
      Tang, K.L., Agnew, M.K., Hirt, M.V., Lumbantobing, D.N., Raley, M.E., Sado, T., Teoh, V.-H., Yang, L., Bart, H.L., Harris, P.M., He, S., Miya, M., Saitoh, K., Simons, A.M., Wood, R.M., Mayden, R.L.
    • 雑誌名

      Zootaxa

      巻: 3681 ページ: 101-135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular phylogenetic relationship of Tetraodon pufferfish based on mitochondrial DNA analysis.2013

    • 著者名/発表者名
      Igarashi, Y., H. Doi, Y. Yamanoue, S. Kinoshita, T. Ishibashi, H. Ushio , S. Asakawa, M. Nishida, S. Watabe
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 79 ページ: 243-250

    • DOI

      10.1007/s12562-013-0598-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pike and salmon as sister taxa: Detailed intraclade resolution and divergence time estimation of Esociformes + Salmoniformes based on whole mitochondrial genome sequences.2013

    • 著者名/発表者名
      Campbell, M.A., Lopez, J.A., Sado, T., Miya, M.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 530 ページ: 57-65

    • DOI

      10.1016/j.gene.2013.07.068

    • 査読あり
  • [学会発表] 次世代シーケンシングによるアユの集団ミトコンドリアゲノミクスへのアプローチ2013

    • 著者名/発表者名
      武島弘彦・平瀬祥太朗・岩崎渉・井口恵一朗・西田睦
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、兵庫県
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] MitoFish and MitoAnnotator: a mitochondrial genome database of fish with an accurate and automatic annotation pipeline.2013

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki, W., T. Fukunaga, R. Isagozawa, K. Yamada, Y. Maeda, T.P. Satoh, T. Sado, K. Mabuchi, H. Takeshima, M. Miya, M. Nishida
    • 学会等名
      日本バイオインフォマティクス学会2013年年会
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京都
    • 年月日
      20131030-20131030
  • [学会発表] 高性能自動アノテーションパイプラインMitoAnnotatorの実装による魚類ミトコンドリアゲノムデータベースMitoFishの充実.2013

    • 著者名/発表者名
      西田 睦・福永 津嵩・砂子澤 遼太・山田 浩一郎・佐藤 崇・佐土 哲也・宮 正樹・武島 弘彦・馬渕 浩司・前田 泰伸・岩崎 渉
    • 学会等名
      2013年度日本魚類学会年会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル、宮崎県
    • 年月日
      20131003-20131006
  • [学会発表] ハゼ亜目魚類の多様化プロセス:ミトゲノム全長配列とSupermatrix法による網羅的系統解析2013

    • 著者名/発表者名
      昆 健志・佐土 哲也・L. Ruber ・佐藤 崇・吉野哲夫・西田 睦・宮 正樹
    • 学会等名
      2013年度日本魚類学会年会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル、宮崎県
    • 年月日
      20131003-20131006
  • [学会発表] 次世代シーケンシングによる魚類の大量ミトコンドリアゲノム分析法の確立2013

    • 著者名/発表者名
      武島弘彦・平瀬祥太朗・岩崎渉・田畑諒一・渡辺勝敏・西田睦
    • 学会等名
      2013年度日本魚類学会年会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル、宮崎県
    • 年月日
      20131003-20131006
  • [学会発表] 琵琶湖における多倍数性フナ類の遺伝的構造2013

    • 著者名/発表者名
      三品達平・田畑諒一・中野光議・高田未来美・武島弘彦・西田睦・渡辺勝敏
    • 学会等名
      2013年度日本魚類学会年会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル、宮崎県
    • 年月日
      20131003-20131006
  • [学会発表] 琵琶湖固有魚類の起源と進化:ミトコンドリアゲノムにおける適応進化の可能性2013

    • 著者名/発表者名
      田畑諒一・武島弘彦・平瀬祥太朗・西田睦・柿岡諒・小宮竹史・渡辺勝敏
    • 学会等名
      2013年度日本魚類学会年会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル、宮崎県
    • 年月日
      20131003-20131006
  • [学会発表] 日本在来コイのレフュージアとしての琵琶湖2013

    • 著者名/発表者名
      馬渕浩司・ソン ハヨン・武島弘彦・中井克樹・瀬能宏・西田睦
    • 学会等名
      2013年度日本魚類学会年会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル、宮崎県
    • 年月日
      20131003-20131006
  • [学会発表] 南シナ海沿岸魚類の多様性形成史に関する比較系統地理学的研究(予報)2013

    • 著者名/発表者名
      武藤望生・高木映・本村浩之・緒方悠香・S. Pornpatimakorn ・R. Babaran ・佐藤崇・武島弘彦・武藤文人・石川智士
    • 学会等名
      2013年度日本魚類学会年会
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル、宮崎県
    • 年月日
      20131003-20131006
  • [学会発表] 琵琶湖固有魚類のミトコンドリアゲノムの多試料塩基配列の同時決定と適応進化解析2013

    • 著者名/発表者名
      田畑諒一・武島弘彦・平瀬祥太朗・西田睦・渡辺勝敏
    • 学会等名
      NGS現場の会 第三回研究会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      20130904-20130905
  • [学会発表] 次世代シーケンサーによる魚類ミトコンドリアゲノミクス:Parallel Tag Sequencingのプロトコル確立2013

    • 著者名/発表者名
      平瀬祥太朗・武島弘彦・西田睦・岩崎渉
    • 学会等名
      NGS現場の会 第三回研究会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      20130904-20130905
  • [学会発表] Molecular phylogenetic approach to diversity of fishes.2013

    • 著者名/発表者名
      Nishida M.
    • 学会等名
      Gordon Research Conference "Marine Molecular Ecology"
    • 発表場所
      The HongKong University of Science and Technology, HongKong.
    • 年月日
      20130813-20130813
    • 招待講演
  • [学会発表] A ‘living-fossil’ eel (Anguilliformes: Protanguillidae, fam. nov.) from an undersea cave in Palau.2013

    • 著者名/発表者名
      Johnson G.D., H. Ida, J.Sakaue, T. Sado, T. Asahida, M. Miya
    • 学会等名
      Symposium on Systematics and Diversity of Fishes.
    • 発表場所
      National Museum of Nature and Science, Tokyo, Japan
    • 年月日
      20130706-20130707
  • [学会発表] Evolution of the paedomorphic gobioid fishes revealed by whole mitogenome sequences with supermatrix analysis.2013

    • 著者名/発表者名
      Kon, T., M. Miya, T. Sado, L. Ruber, T.P. Satoh, T. Yoshino, M. Nishida
    • 学会等名
      Symposium on Systematics and Diversity of Fishes.
    • 発表場所
      National Museum of Nature and Science, Tokyo, Japan
    • 年月日
      20130706-20130707
  • [学会発表] Phylogenetics and diversification of Percomorpha-An introduction to the symposium.2013

    • 著者名/発表者名
      Miya, M. and T.J. Near.
    • 学会等名
      The 9th Indo-Pacific Fish Conference
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Okinawa, Japan
    • 年月日
      20130624-20130628
  • [学会発表] Paleogene adaptive radiation of tunas and their pelagic relatives revealed by bioinformatic and mitogenomic analyses.2013

    • 著者名/発表者名
      Miya, M., M. Freedman, T.P. Satoh, H. Takeshima, T. Sado, Y. Yamanoue, K. Mabuchi & M. Nishida.
    • 学会等名
      The 9th Indo-Pacific Fish Conference
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Okinawa, Japan
    • 年月日
      20130624-20130628
  • [学会発表] Molecular systematics and historical biogeography of the perch-ike fishes (Teleostei: Perciformes).2013

    • 著者名/発表者名
      Chen W.-J., S.H. Liu, R. Ruiz-Carus, S. Lavoue, M. Miya, H.-K. Mok & R.L. Mayden.
    • 学会等名
      The 9th Indo-Pacific Fish Conference
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Okinawa, Japan
    • 年月日
      20130624-20130628
  • [学会発表] Mitochondrial phylogenomics to resolve cypriniform tree of life: Higher-level and detailed relationships inferred from over 500 sequences.2013

    • 著者名/発表者名
      Saitoh K, T. Sado, M. Nishida, R.L. Mayden, M. Miya
    • 学会等名
      The 9th Indo-Pacific Fish Conference
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Okinawa, Japan
    • 年月日
      20130624-20130628
  • [学会発表] Phylogeny of the lefteye flounders (family Bothidae): a mitogenomic perspective.2013

    • 著者名/発表者名
      Satoh T.P., M. Miya, M. Nishida.
    • 学会等名
      The 9th Indo-Pacific Fish Conference
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Okinawa, Japan
    • 年月日
      20130624-20130628
  • [学会発表] Dates and rates of major pelagic deep-sea fish radiations.2013

    • 著者名/発表者名
      Poulsen J.Y., M. Miya, A. Kawaguchi, T.P. Satoh, S.W. Knudsen, E. Willassen, I. Byrkjedal, M. Friedman.
    • 学会等名
      The 9th Indo-Pacific Fish Conference
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Okinawa, Japan
    • 年月日
      20130624-20130628
  • [学会発表] Mitogenomic phylogeny of acanthuroid fishes (Actinopterygii: Perciformes) and evolutionary origins of distinct larvae.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamanoue Y., M. Miya, K. Mabuchi, M. Nishida
    • 学会等名
      The 9th Indo-Pacific Fish Conference
    • 発表場所
      Okinawa Convention Center, Okinawa, Japan
    • 年月日
      20130624-20130628

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公開日: 2015-05-28  

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