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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Conservation genomics of freshwater fish: building a framework linking natural history and threat diagnosis

Research Project

Project/Area Number 20H03009
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

渡辺 勝敏  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00324955)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小北 智之  九州大学, 農学研究院, 教授 (60372835)
武島 弘彦  東海大学, 海洋学部, 特定研究員 (50573086)
橋口 康之  大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (70436517)
田畑 諒一  滋賀県立琵琶湖博物館, 研究部, 学芸員 (00793308)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords保全遺伝学 / 淡水魚類 / ゲノム分析 / 小集団化 / 適応
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、淡水魚類を対象に、ゲノム科学アプローチから、種の歴史や適応進化、遺伝的現状等の自然史を解明し、さらに小集団化や交雑に関連した集団の危機状況の評価から対策へとつなげる枠組みについて、次の3つを柱に研究を展開している。

【①野生集団と継代飼育集団の比較ゲノミクス】第2年度は、初年度に材料入手が遅延した氾濫原性種であるアユモドキと、中・上流性種であるネコギギの2種のドラフトゲノムを決定する計画であった。前者について新規ゲノムアセンブリまで完了したが、後者については再度の材料入手の遅れにより、シーケンシング・ライブラリの作成までとなった。野外および飼育下のイタセンパラとアユモドキの多数個体についてゲノム・リシーケンシングと解析を進め、成果を学会発表し、一部論文として取りまとめつつある。他の関連プロジェクトにおける魚類を含む複数のゲノムデータに対して、各種のアセンブリ方法を比較検討した。
【②自然・人為交雑系の適応・不適応】自然交雑により近縁種から適応的な遺伝子浸透を受けている可能性の高いカジカ淡水型について、全ゲノムおよびトランスクリプトームデータに基づく適応的遺伝子浸透に関するデータ解析を進め、成果の取りまとめを進めた。
【③遺伝的多様性の進化的重要性】我々が特定した琵琶湖の岩礁域固有種であるアブラヒガイの重要な適応形質である暗色彩の責任変異について、計画通り、多数個体の全ゲノムリシーケンシングほか、データの取得を終えた。責任変異の特定と地理分布、行動・捕食実験、ゲノム系統地理、自然選択痕跡の解析などを取りまとめて、2本の論文に取りまとめる計画とし、そのうち1本目を出版した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナ感染拡大に伴う研究活動制限が継続し、一部、試料入手の予定や実験作業に遅れが生じた。初年度の研究期間を5ヶ月間繰り越し、並行して実験、解析を進めたが、全体的に次年度に繰り越さざるを得ない研究項目が生じた。

Strategy for Future Research Activity

課題①と②について、基盤となる全ゲノム情報が早期にとり揃うので、ゲノム・リシーケンシング戦略を再調整した上で、当初の目的にかなった解析計画として組み直す。分担・連携研究者との共同・分担を明確にし、着実に実験、解析を進める。
課題③については多角的なデータ収集と解析がほぼ終了しているので、残る論文を出版するために、分担・連携研究者との共同のもとに取りまとめを進める。

  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Interploidy gene flow involving the sexual-asexual cycle facilitates the diversification of gynogenetic triploid Carassius fish2021

    • Author(s)
      Mishina Tappei、Takeshima Hirohiko、Takada Mikumi、Iguchi Kei’ichiro、Zhang Chunguang、Zhao Yahui、Kawahara-Miki Ryouka、Hashiguchi Yasuyuki、Tabata Ryoichi、Sasaki Takeshi、Nishida Mutsumi、Watanabe Katsutoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 22485

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01754-w

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Gudgeon fish with and without genetically determined countershading coexist in heterogeneous littoral environments of an ancient lake2021

    • Author(s)
      Kokita Tomoyuki、Ueno Kohtaro、Yamasaki Yo Y.、Matsuda Masanari、Tabata Ryoichi、Nagano Atsushi J.、Mishina Tappei、Watanabe Katsutoshi
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: 11 Pages: 13283~13294

    • DOI

      10.1002/ece3.8050

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ゲノムワイドデータから推定されたアユモドキの集団構造と歴史的個体群動態2022

    • Author(s)
      井戸啓太・阿部 司・岩田明久・田畑諒一・山﨑 曜・鹿野雄一・伊藤僚祐・渡辺勝敏
    • Organizer
      日本生態学会第69回全国大会(オンライン・福岡)
  • [Presentation] 氾濫原性淡水魚イタセンパラの分布域形成:全ゲノムデータに基づく集団解析2022

    • Author(s)
      大貫渓介・伊藤僚祐・三品達平・橋口康之・池谷幸樹・上原一彦・西尾正輝・田畑諒一・森 誠一・渡辺勝敏
    • Organizer
      日本生態学会第69回全国大会(オンライン・福岡)
  • [Presentation] ゲノムワイドデータに基づくイタセンパラの集団分化と歴史集団動態の推定2021

    • Author(s)
      大貫渓介・伊藤僚祐・三品達平・橋口康之・池谷幸樹・上原一彦・西尾正輝・田畑諒一・森 誠一・渡辺勝敏
    • Organizer
      第55回日本魚類学会年会(ウェブ大会)
  • [Presentation] 硬骨魚類における嗅覚受容体遺伝子の多様性:生活史との関連に着目して2021

    • Author(s)
      橋口康之
    • Organizer
      日本進化学会第23回東京大会
  • [Presentation] 魚類におけるフェロモン受容体OR114の起源と分子進化2021

    • Author(s)
      橋口康之・井上順治・中島 淳
    • Organizer
      第55回日本魚類学会年会(ウェブ大会)
  • [Book] Adaptive phenotypic divergence in fishes of Japan: potential model systems for ecological and evolutionary genomics. In: Kai, Y., H. Motomura and K. Matsuura (edn) Fish diversity of Japan, pp. 237-261.2022

    • Author(s)
      Kokita, T.
    • Total Pages
      454
    • Publisher
      Springer
  • [Book] Lake Biwa and the phylogeography of freshwater fishes in Japan. In: Kai, Y., H. Motomura and K. Matsuura (edn) Fish diversity of Japan, pp. 205-218.2022

    • Author(s)
      Tabata, R.
    • Total Pages
      454
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2022-12-28  

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