2020 Fiscal Year Research-status Report

Exploring the effect of ancient rivers in the Seto Inland Sea on the wood mouse genome on islands

Research Project

Project/Area Number	18K06395
Research Institution	Fukuyama University
Principal Investigator	佐藤淳福山大学, 生命工学部, 准教授 (80399162)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords	アカネズミ / 瀬戸内海 / 島嶼 / 古代河川 / ミトコンドリアDNA / 核ゲノム / GRAS-Di / MIGseq
Outline of Annual Research Achievements	瀬戸内海島嶼の形成順序を明らかにするために、本州、瀬戸内海島嶼、四国に生息するアカネズミの遺伝的多様性を分析した。今年度は、四国中央市より新しいアカネズミの組織試料を収集し、ミトコンドリアDNAの中から、Dloop領域とチトクロームb遺伝子全領域の塩基配列を決定した。その後、昨年度までに分析済みであるミトコンドリアDNAデータと国際DNAデータベース上の全国のアカネズミのミトコンドリアDNAデータを合わせて活用することで、分子系統解析を行った。近隣結合法で系統樹を推定したところ、四国中央市のアカネズミは本州の福山大学周辺で見られたタイプとの近縁性を示した。その一方で、それらのハプロタイプ間の遺伝的距離は大きく、遺伝的には分化していた。系統樹全体としては、これまでの知見通り、瀬戸内海島嶼のアカネズミは四国よりも本州に近い傾向が見られた。このことは、大島と四国との間を流れていたと想定される古代河川「豊予川」の影響が大きいことを示唆する。概して、研究対象地のアカネズミについては、地理的距離と遺伝的距離の間には相関がなく、各島の遺伝的構成の形成に際して、遺伝的浮動による偶然の変動の影響が大きかったことが示唆される。さらに、全国のアカネズミとの比較分析により、本州の広い地域でハプロタイプが共有されており、青森から中国地方まで明瞭な遺伝的構造がないことがわかった。しかしながら、現状では、系統関係を支持する信頼値が非常に低いために、今後、新しいマーカーの分析を行っていく必要がある。現在、核ゲノムの多型分析法であるMIG-seqの手法を確立しつつあるため、最終年度には、本手法を実施し、昨年度に分析したGRAS-Di法に加えて核ゲノムの特徴からも瀬戸内海島嶼の形成過程を議論していきたい。今年度はこれらの分析のためのバイオインフォマティクスを実施する計算環境を整備した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本研究課題の計画はミトコンドリアゲノムの分析と、ゲノム縮約法を用いた核ゲノムの多型分析であった。当初は、縮約ゲノム分析として、RAD-seq法一つのみを予定していたが、より簡便な手法であるGRAS-Di法とMIG-seq法を採用することとした。現在のところ、ミトコンドリアゲノムの中から2つの遺伝子座の分析を進めており、今後、より多くの遺伝子座の分析が必要な状況にあるが、核ゲノムについては、ゲノム縮約法であるGRAS-Di分析が完了しており、さらにMIG-seq法の準備が整備されつつある。最終年度で、ミトコンドリアDNAの分析をより発展させ、MIG-seq法による核ゲノム分析を実施することで、計画当初の目的は達成できると考えている。
Strategy for Future Research Activity	今後の推進方策としては、新しいミトコンドリア遺伝子座の分析、MIG-seq法による核ゲノムの多型分析を行うこと、そして、GRAS-Di法による分析結果と合わせて、ミトコンドリア・核ゲノム双方の観点から瀬戸内海島嶼のアカネズミの類縁関係を探り、瀬戸内海の島嶼形成過程を議論する。今年度、核ゲノム分析を行う際に必要となる高性能PC環境を整備したため、次年度はバイオインフォマティクス分析を行い、成果を可視化することが課題である。
Causes of Carryover	今年度必要な物品はストックとして保管していたため、3729円を無理に使い切らず、次年度に消耗品費として使用することとした。