魚類のミトコンドリアDNAの進化特性と集団・系統解析への適用

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10660189
• Research Institution: Fukui Prefectural University
• Principal Investigator: 西田 睦 福井県立大学, 生物資源学部, 教授 (90136896)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊沢 慶伯 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60221941)
• Keywords: ミトコンドリアDNA / 魚類 / 分子進化 / 集団構造 / 系統解析

Research Abstract

コンパクトなミトコンドリアDNA(mtDNA)は,DNAレベルからの魚類の集団解析や系統解析の第1義的な手がかりとして注目されるところとなっているが,その進化様式についてはまだ不明な点が多い。そこで本研究では,まず第1に,魚類のmtDNAの進化特性を,とくに2つのリボソームRNA遺伝子,転移RNA遺伝子群,いくつかのタンパク質遺伝子,それに制御領域のそれぞれについて解析することを目的とした。第2に,その結果に基づいて,魚類における集団構造解析や近縁・遠縁種間の系統解析のためには,どのような領域をどのようなデータ処理法によって用いたらよいかを検討することとした。
上記の目的にそって,種々の魚類グループにおいて,様々なDNA領域の塩基配列分析を進めた。その結果,現在までに,概略つぎのような点が明らかになっている。1)種内集団や近縁種間の系統解析には,制御領域の解析が適切であるが,魚類グループによっては,この領域の変異性が必ずしも高くない場合もある。2)科間レベルといった遠縁グループの系統関係の解析には,リボソームRNA遺伝子の塩基配列データだけでは,2つ分を足しても不足する可能性が高い。3)遠縁のグループの比較には,多くのタンパク遺伝子の情報を足し合わせるとよさそうである。4)この場合,データをアミノ酸配列データに置き換え,適切な多重置換補正をほどこすと系統再現性が高くなる。5)こうした高次系統解析という目的に適した,mtDNAゲノムの全塩基配列分析の効率的な方法を確立し,いくつかの魚類については既に解析を進めている。

Research Products

• [Publications] 西田 睦: "ミトコンドリアDNA分析による集団構造解析法" 水産育種. 26. 81-100 (1998)
• [Publications] Kitaura,J.: "Molecular phylogeny and evolution of unique mud-using territorial behavior in ocypodid crabs(Crustacea : Brachyvra : Ocypodidal)" Molecular Biology and Evolution. 15. 626-637 (1998)
• [Publications] Kitaura,J.: "Gonetic variation in populations of the diamond-shaped squid Thysanoteuthis rhombus as examined by mitochondrial DNA sequence analysis" Fisheries Science. 64. 538-542 (1998)
• [Publications] Miya,M.: "Molecular phylogeneny and evolution of the deep-sea fish genus Sternoptyx." Molecular phylogenetics and Evolution. 10. 11-22 (1998)
• [Publications] Kumazawa,Y.: "The complete nucleotide sequence of a snake (Dinodon semicarinatus) mitochondrial genome with two identical coutral regious" Genetics. 150. 313-329 (1998)
• [Publications] Iguchi,K.: "Gonetic variation and geographic poqulation structure of amphidromous ayu Plecoglossus altivelis as examined by mitochondrial DNA sequencing" Fisheries Science. 65. 63-67 (1999)
• [Publications] Miya,M.: "Organization of the mitochondrial genome of a deep-sea fish Gonostoma gracile (Teleostei:Stomiiformes):the first examinple of tRNA gene rearrangements in bony fishes." Marine Biotechnology. (印刷中).
• [Publications] Kumazawa,Y.: "Complete mitochondrial DNA sequenced of the green turtle and blue-tailed mole skink:statistical evidence for archosaurian offimty of turtles." Molecular Biology and Evolution. (印刷中).
• [Publications] Iguchi,K.: "Decreased mitochondrial DNA variation in hatchery populalious of ayn (Plecoglossus altivelis) with multiple qencrations." Aquaculture. (印刷中).