データ主導型・発見探索型アプローチによる中・深層性魚類の起源と多様化の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26291083
• 研究機関: 千葉県立中央博物館
• 研究代表者: 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): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ミトゲノム / 中・深層性魚類 / 次世代シーケンサ / 進化的起源 / 大量データ / 解析パイプライン

研究実績の概要

本研究では，次の5つの課題を並行的に進めてきた．1) ミトゲノム全長配列の大量並列シーケンシング技法の確立；2) 大量データ処理・解析のパイプラインの確立；3) 主要分類群のミトゲノム全長配列の網羅的決定および系統解明；4) 北西太平洋における優占種集団のミトゲノム全長配列の決定および種内集団構造の解明；5) 魚類全体における中・深層性魚類の起源と進化に関する全体像の提示．
初年度は，中・深層性魚類サンプルの網羅的収集を行い，これまでに太平洋を北から南まで縦断する計21測点において，中層トロールにより計1,164個体の魚類を採集した．これらの魚類全個体からDNA抽出を行い，魚類環境DNAで開発したMiFishプライマーを用いたメタバーコーディング解析を行った．その結果，21サンプルから計106種が検出された．このメタバーコーディングの解析技法が確立できたことにより上記4の目標達成が容易になった．また，上記2の大量データ処理・解析のパイプラインをウェブ上に公開した．MiFishメタバーコーディングで得られたシークエンス全体を用いて解析することにより，深海性デメニギス科ヒカリデメニギス属の未記載種2種を発見し，新種として記載し発表した．
上記1のミトゲノム全長配列の大量並列シーケンシング技法の確立については，ロングPCR産物を用意し，それらのロングPCR産物をNexteraXTキットを用いて断片化とインデクスの付加を行うことにより容易にミトゲノム全長配列が得られるようになった．グリーンランド沖で採集された深海魚計192種に対してこの方法を適用してミトゲノム全長配列の決定を試みたところ，ほぼすべての種について全長配列が得られた．
このように，目的の1～3については既に成果を発表しており，４と５についてはデータの収集を終え，データ解析終了後に論文として発表することになる．

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Evolutionary affinities of the unfathomable Parabrotulidae: molecular data indicate placement of Parabrotula within the family Bythitidae, Ophidiiformes (2017)
  • 著者名/発表者名: Campbell, M.A., Nielsen, J.G., Sado, T., Shinzato, C., Kanda, M., Satoh, T.P., & Miya, M.
  • 雑誌名: Molecular Phylogenetics and Evolution 巻: 109 ページ: 337-342
  • DOI: 10.1016/j.ympev.2017.02.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Preservation obscures pelagic deep-sea fish diversity: doubling the number of sole-bearing opisthoproctids and resurrection of the genus Monacoa (Opisthoproctidae, Argentiniformes) (2016)
  • 著者名/発表者名: Poulsen, J.Y., Sado, T., Hahn, C., Byrkjedal, I., Moku, M. and Miya, M.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 11 ページ: e0159762
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0159762
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure and variation of the mitochondrial genome of fishes (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoh, T.P., Miya, M., Mabuchi, K. & Nishida, M.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 17 ページ: 719
  • DOI: 10.1186/s12864-016-3054-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Use of a filter cartridge for filtration of water samples and extraction of environmental DNA (2016)
  • 著者名/発表者名: Miya, M., Minamoto, T., Yamanaka, H., Oka, S., Sato, K., Yamamoto, S., Sado, T. & Doi, H.
  • 雑誌名: Journal of Visualized Experiments 巻: 117 ページ: e54741
  • DOI: 10.3791/54741
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Environmental DNA metabarcoding from fishes (and other vertebrates) using universal primers MiFish: A data-driven approach for fish community research (2016)
  • 著者名/発表者名: Miya, M.
  • 学会等名: 2016 The North Pacific Marine Science Organization (PICES) Annual Meeting
  • 発表場所: OMNI Hotel, San Diego
  • 年月日: 2016-11-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Environmental DNA metabarcoding from fishes (and other vertebrates) using universal primers MiFish: A data-driven approach for fish community research (2016)
  • 著者名/発表者名: Miya, M.
  • 学会等名: 2016 Annual Meeting of the Asian Society of Ichthyologists
  • 発表場所: Taipei Nangang Exhibition Center
  • 年月日: 2016-05-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] 新たな魚類大系統 ー 遺伝子で解き明かす魚類3万種の由来と現在 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮 正樹
  • 総ページ数: 218
  • 出版者: 慶應義塾大学出版会
• [備考] Masaki Miya Lab Home Page
  • URL: https://sites.google.com/site/masakimiyalab/home
• [備考] Google Scholar My Citations
  • URL: https://scholar.google.com/citations?user=aTG4wPQAAAAJ&hl=en
• [備考] Research Gate
  • URL: https://www.researchgate.net/profile/Masaki_Miya