環境DNAで切り開く系統地理学：適応放散魚類メバル類における多様性形成機構の解明

使用环境 DNA 进行系统发育地理学：阐明适应性放射虫岩鱼的多样性形成机制

• 批准号: 21J12688
• 负责人: 八柳 哲
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12688/
• 关键词: 環境DNA; 系統地理; 海産魚類; メバル属; 種分布; 種組成; 種多様性; 生物地理

北太平洋を中心に約120種にも及ぶ急速な種分化を遂げてきたメバル属は種間の遺伝的類似度が高く、魚類の環境DNA検出において汎用的なバーコード領域では彼らを種判別できないことから、その多様性が見過ごされてきた。採用初年度に確立させた日本産メバル属の検出・種判別に特化したメタバーコーディングプライマーを広域での環境DNA検出に適用することで、当該年度はメバル属の種分布、系統分布、また種多様性の空間パターンを明らかにし、彼らの多様性形成・維持の機構に迫ることを目的とした。根魚であるメバル属の検出に好適と考えられる岩礁環境を対象に、北日本を中心とする50地点以上から得られた沿岸水試料をDNAメタバーコーディングに供した結果、総計15種のメバル属が検出・種判別された。海域では通常、仔稚魚期に受動分散が生じやすいものだが、メバル属は種ごとに海域区分や緯度に規定された一定の範囲に分布する傾向が強く、さらに系統的に近縁な種同士は分布も近似するという興味深い結果が得られた。一方、地点毎の種多様性には海域区分や緯度との関連は認められず、周辺の水深勾配が大きいところほど種数が多いという、局所的な環境要因との間の有意な相関が認められた。現在これらのデータをまとめると同時に、系統関係と環境選好性とをより詳細に照らし合わせることで、メバル属の種分化/系統分化における、ニッチ分化とニッチ保守性の寄与に関して個別評価を行っている。これにより、彼らがどのようなプロセスで分化を重ねたかについて最終的な考察を行い、分散と遺伝子流動が容易に生じる海域においてメバル属がいかにして多様化したか、シナリオを描く。

岩石鱼类经历了快速物种形成，主要在北太平洋，物种之间具有很高的遗传相似性，并且该物种在鱼类环境DNA检测中的一般条形码区域无法区分，从而使其多样性忽略了。通过将专门用于检测和物种鉴定的日本岩石属的元代码编码引物（在采用的第一年建立），以阐明今年的范围内环境DNA检测，以阐明物种分布，系统发育分布和空间模式的物种分布，并保持了岩石属的物种多样性，以使其具有较高的性能，并保持了机械的构成和维护机制。从50多个位置（主要在日本北部）获得的沿海水样进行了DNA Metabar编码，靶向珊瑚礁环境，这些环境被认为适合检测岩石鱼的根鱼，总共检测并确定了15种岩石鱼。被动分散体通常更有可能在少年时期发生在海洋地区，但是岩石属倾向于分布在每个物种的海洋划分和纬度定义的一定范围内，而与密切相关物种的分布有系统地近似于分布。另一方面，在每个地点的多样性中没有观察到与海面积分裂或纬度的关联，并且与局部环境因素观察到显着相关性，而附近的水深梯度越大，物种数量越大。当前，这些数据是编译的，并且通过更详细地比较系统发育关系和环境偏好，就对利基分化和利基维持在岩石属物种/系统发育分化中的贡献进行了个人评估。这将最终考虑他们所差异化的过程，并描述了如何在分散和基因流中产生的水域中如何在水中多样化的场景。

项目成果

環境DNAメタバーコーディングを用いた北日本の溜池における外来魚の影響評価

使用环境 DNA 元条形码评估日本北部水库池塘中外来鱼类的影响

• 发表时间: 2023
• 期刊: 保全生態学研究
• 作者: 中村恵佑 ; 李愛慶 ; 橘孝昌 ; 辻優太郎;大崎晴菜・山尾僚・立木佑弥;三上純;大崎晴菜;三上純;李愛慶;小粥淳史，八柳 哲，神戸 崇，井上頌子，荒木仁志
• 通讯作者: 小粥淳史，八柳 哲，神戸 崇，井上頌子，荒木仁志

環境DNAで系統地理：水を汲んで、歴史を探る

使用环境 DNA 进行系统发育地理学：收集水并探索历史

• 发表时间: 2022
• 作者: Minami Kito;Hirotaka Takayabu;Keisuke Nansai;八柳 哲，神戸 崇，藤井和也，井上頌子，荒木仁志
• 通讯作者: 八柳 哲，神戸 崇，藤井和也，井上頌子，荒木仁志

環境DNAに基づくフクドジョウの系統地理推定

基于环境DNA的福库洛鳅系统发育地理学估计

• 发表时间: 2022
• 作者: Minami Kito;Hirotaka Takayabu;Keisuke Nansai;八柳 哲，神戸 崇，藤井和也，井上頌子，荒木仁志;三上純;八柳 哲，神戸 崇，藤井和也，井上頌子，荒木仁志
• 通讯作者: 八柳 哲，神戸 崇，藤井和也，井上頌子，荒木仁志

Phylogeography of Siberian stone loach revealed by environmental DNA

环境DNA揭示西伯利亚石泥鳅的系统发育地理学

• 发表时间: 2022
• 作者: Tetsu Yatsuyanagi;Takashi Kanbe;Kazuya Fujii;Shouko Inoue;Hitoshi Araki
• 通讯作者: Hitoshi Araki

Understanding biogeography of rockfishes (genus Sebastes) in northern Japan using environmental DNA

利用环境 DNA 了解日本北部石斑鱼（Sebastes 属）的生物地理学

• 发表时间: 2022
• 作者: Tetsu Yatsuyanagi;Takashi Kanbe;Hiroki Mizumoto;Shouko Inoue;Hitoshi Araki
• 通讯作者: Hitoshi Araki