2022 Fiscal Year Annual Research Report
Pedigree reconstruction reveals the mechanism that life history variation stabilizes the population dynamics of amago salmon
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22J21175
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
野田 祥平 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2022-04-22 – 2025-03-31
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| Keywords | 家系分析 / 生活史多様性 / 繁殖成功 / アマゴ / 生態系間の餌資源補償 / SNPs / 個体群動態 / ポートフォリオ効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生活史多様性は、集団の長期的な安定性や環境変化への適応能力を高めることが明らかにされており、野生生物の集団動態を理解・予測する上で鍵となる。しかし、先行研究では、生活史多様性が自然環境の中でどのように生み出され、それが集団の安定性につながっているのかという全体像の解明には至っていない。
本研究では、野生のアマゴ個体群を用いて、大規模な餌操作実験と網羅的な家系分析を融合するアプローチにより、自然界で一般的に見られる” 生態系間の餌資源補償”が、野生生物の生活史多様性の創出・維持に寄与し、そして異なる生活史間で繁殖成功を補償し合うことで個体群の安定性につながっている、という一連の仕組みを明らかにする。まずは、複雑な繁殖生態をもつアマゴ個体群で、ゲノムワイドな一塩基多型（SNPs）データに基づく家系分析が実現できるかをシミュレーションにより検証した。その結果、（1）コールレートが高く、マイナーアリル頻度の高いSNPセットが正確な家系分析に必要であること、（2）200以上のインフォマティブなSNPsを使用することで正確な親子判別が可能であることを明らかにした。さらに、アマゴの新規ゲノム解読のためのデータを取得し、ゲノムアセンブルも同時並行で進めている。ゲノム解読が成功すれば、より多くのインフォマティブな SNPsを取得できるようになり、次年度に予定しているアマゴに特異的なSNPパネルの開発にもつながる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、対象とするアマゴ個体群で、正確な家系分析を実施するための解析パイプラインを確立することができた。具体的には、実際のアマゴ集団で取得したSNPデータを基にシミュレーションを実施し、正確な親子判別に必要なSNP数やそのクオリティを検討し、さらには遺伝マーカーの候補となるSNPsも選抜できた。これにより今後のデータ解析をよりスムーズに行えるようになる。以上の成果に関する論文執筆も同時並行で進めている。また、当初予定していなかった、アマゴの新規リファレンスゲノム構築のためのデータ（HiFiリードとHi-Cリード）も取得した。このデータに基づくゲノムアセンブルも着実に進んでおり、次年度に予定しているアンプリコンシーケンス解析のためのプライマー設計に大いに役立つものと考えている。また、調査サイトでアマゴの標識再捕獲調査を実施し、数百個体に及ぶ個体の生活史形質データとDNA試料を新たに取得することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
事前データより得られたマーカー候補を対象に、アマゴのSNPパネルを作成する。そして、過去7年間で捕獲した2000 個体を超えるアマゴのゲノムDNAを抽出し、開発したSNPパネルによるジェノタイピングを実施する。それらの取得データは、今年度に確立した解析パイプラインに沿って処理し、SNPsデータに基づく家系分析を実施する。そして、判別できた親子情報から、次世代に残した子孫の数を個体ごとに算出し、各生活史の繁殖成功度を評価する。
これらが順調に進捗すれば、当初の計画通りにプロジェクトを推進できる。
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