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2014 Fiscal Year Annual Research Report

野生ハツカネズミの歴史的拡散の時空間把握と局所適応遺伝子の探索

Research Project

Project/Area Number 24405013
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

鈴木 仁  北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 准教授 (40179239)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 淳  福山大学, 生命工学部, 准教授 (80399162)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywordsハツカネズミ / 人為的拡散 / 選択的一掃 / 二次的接触 / 日本列島 / 系統地理 / 毛色変異
Outline of Annual Research Achievements

地球上に存在する生物は、一般に地理的隔離による遺伝的分化や二次的接触によるゲノムの再会合(浸透性交雑)など複雑な歴史を持つ。ハツカネズミ(Mus musculus)もその1例で、有史以前のヒトの移動とともにユーラシア大陸全域に分布を広げた結果、現在、ユーラシアにはM. m. musculus [MUS](ユーラシア北部)、M. m. castaneus [CAS](南アジア・東南アジア)、およびM. m. domesticus [DOM](西ヨーロッパ)の3亜種が展開する。本年度は、インドおよびパキスタン産ハツカネズミ40個体において、毛色関連遺伝子とその周辺の6遺伝子座を新規に解析し、以前解析したユーラシア他地域の60個体のマウスの解析結果と合わせ、系統地理学的解析を行ったその結果、ハツカネズミは確かにCAS, DOM, MUSの3つの主要系統が存在することが示された。7つの遺伝子座の解析から、広域拡散以前に遺伝的交流が低頻度ではあるが存在したことが示唆された。パキスタン・インドに分布するCASにおいて大きな変異性が認められ、この広大な地域に自然分布域があったことが示唆された。一方、広域拡散したCASマウスにおいては均質性が高く、微小な地域系統が広域拡散に関与したことが推察された。広域拡散域で収集された、MUS、DOMの遺伝的変異性は比較的高く、広域拡散に関わった祖先系統は遺伝的に多様度の高いものであったことが示唆された。また、毛色関連遺伝子Mc1r座の塩基多様度は、CAS, DOMにおいて周辺遺伝子座よりも低下していることが認められ、このselective sweepの傾向は、毛色の進化過程に自然選択が関与していることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上述の内容で国際誌に成果の公表を行うことができた(Kodama et al., 2015, Biol J Linn Soc)。材料の収集も順調に行われ、特にマダガスカル産ハツカネズミ8個体を得ることができた。この集団はアラビア半島南部の亜種Mus musculus gentilulusに由来する集団とされ、このアラビア半島におけるハツカネズミは、これまで核遺伝子の解析がなされておらず、今後の解析がハツカネズミの自然史全体を理解する上で極めて重要な情報をもたらしてくれるものと期待される。

Strategy for Future Research Activity

マダガスカル産ハツカネズミの遺伝的背景と毛色変異の解析を行う。これにより、アラビア半島南部の野生集団Mus musculus gentilulusの遺伝学的位置づけを間接的に推察する。すなわち、これまで知られている3つの主要な亜種グループが存在するのか、あるいは、これまでの既知の亜種集団の1つの地域個体群として位置づけられるのかについて分子系統学的に結論づけを行う。また、ネパール産Mus属の系統学的類縁性の解析も行う。これにより、Mus cervicolorとして分類学的に位置づけられている種について、分類学的再考察を試みる。これにより、ユーラシア産ハツカネズミ属の過去数百万年間の進化史に関して新規の知見が得られるものと期待される。ミャンマー産ハツカネズミ属の各種(Mus caroli, Mus fragilicauda, Mus nitidulus)における分子系統学的位置づけと毛色変異に関する遺伝的調査を行う。これらの解析結果は、ハツカネズミMus musculusのそもそもの起源地を推察する上で貴重な情報をもたらすものと考える。さらに、日本産ハツカネズミの進化史解明に向け、特定の染色体上の5 Mb枠および1 Mb枠の染色体領域においてハプロタイプ構造解析を行い、その起源地の探索と、近年および有史以前の移入の歴史の推察を試みる。さらにミトコンドリアDNAの4kb配列の解析を行い、一斉放散に関するより詳細な解析を行い、集団動態の時空間把握を行う。これらの解析結果をとりまとめ論文発表を行う計画である。

Causes of Carryover

平成27年3月に購入した物品の支払が平成27年4月となったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

上記物品の支払のため平成27年4月にすべて使用した。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Ancient onset of geographical divergence, interpopulation genetic exchange, and natural selection on the Mc1r coat-colour gene in the house mouse (Mus musculus).2015

    • Author(s)
      Sayaka Kodama, Mitsuo Nunome, Kazuo Moriwaki, Hitoshi Suzuki
    • Journal Title

      Biological Journal of the Linnean Society

      Volume: 114 Pages: 778-794

    • DOI

      10.1111/bij.12471

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of founding events on coat colour polymorphism of Apodemus speciosus (Rodentia: Muridae) on the Izu Islands.2014

    • Author(s)
      Morihiko Tomozawa, Mitsuo Nunome, Hitoshi Suzuki, Hirotake Ono
    • Journal Title

      Biological Journal of the Linnean Society

      Volume: 113 Pages: 522-535

    • DOI

      10.1111/bij.12348

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Genetic Evidence for the Place of Origin of the Pacific Rat, Rattus exulans.2014

    • Author(s)
      Vicki Thomson, Ken P Aplin, Alan Cooper, Susan Hisheh, Hitoshi Suzuki, Ibnu Maryanto, Grace Yap, Stephen C Donnellan
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 9 Pages: e91356

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0091356

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lack of association between winter coat colour and genetic population structure in the Japanese hare, Lepus brachyurus (Lagomorpha: Leporidae).2014

    • Author(s)
      Mitsuo Nunome, Gohta Kinoshita, Morihiko Tomozawa, Harumi Torii, Rikyu Matsuki, Fumio Yamada, Yoichi Matsuda, Hitoshi Suzuki
    • Journal Title

      Biological Journal of the Linnean Society

      Volume: 111 Pages: 71-80

    • DOI

      DOI:10.1111/bij.12245

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinct genetic characteristics of Sri Lankan Rattus and Bandicota (Murinae, Rodentia) inferred from mitochondrial and nuclear markers.2014

    • Author(s)
      Shumpei P Yasuda, Chandika D Gamage, Nobuo Koizumi, Sanae Nishio, Rie Isozumi, Kenta Shimizu, Takaaki Koma, Takako Amada, Hitoshi Suzuki, Kumiko Yoshimatsu, Jiro Arikawa
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 89 Pages: 71-81

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1266/ggs.89.71

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular phylogeny of East and Southeast Asian fossorial moles (Lipotyphla, Talpidae).2014

    • Author(s)
      Akio Shinohara, Shin-ichiro Kawada, Nguyen Truong Son, Chihiro Koshimoto, Hideki Endo, Dang Ngoc Can, Hitoshi Suzuki
    • Journal Title

      Journal of Mammalogy

      Volume: 95 Pages: 455-466

    • DOI

      DOI:10.1644/13-MAMM-A-135

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ハツカネズミの系統分化におけるミャンマーの空間的役割2014

    • Author(s)
      鈴木仁、バウム ゾウ、チダ ツオ、片倉賢、土屋公幸
    • Organizer
      日本遺伝学会第86回大会
    • Place of Presentation
      長浜バイオ大学(長浜市)
    • Year and Date
      2014-09-19
  • [Presentation] ハツカネズミ(Mus musculus)における5S ribosomal DNA(5S rDNA)の進化動態2014

    • Author(s)
      磯部美優・布目三夫・鈴木仁
    • Organizer
      日本遺伝学会第86回大会
    • Place of Presentation
      長浜バイオ大学(長浜市)
    • Year and Date
      2014-09-18

URL: 

Published: 2016-06-01  

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