Metapopulation genomics: integrating population dynamics and genomic using long-term data

种群基因组学：使用长期数据整合种群动态和基因组

• 批准号: 21H02555
• 负责人: 小泉 逸郎
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02555/
• 关键词: 集団ゲノミクス; 大規模長期生態研究; メタ個体群動態; サケ科魚類; 統合アプローチ

本研究では、25年間50個体群50,000個体というかつてないスケールで野外個体群の集団ゲノム解析を実施し、個体群動態論と集団ゲノム学の統合を試みる。これまで申請者は北海道空知川上流の河川性サケ科魚類においてメタ個体群動態を実証し、繁殖時期、発生スピード、回遊性といった適応形質が局所個体群間で分化していることを明らかにしてきた。さらに、長期野外調査のなかで、温暖化や生息地の分断化、台風による大規模攪乱など、進化的変化が起こりうる複数のイベントを目撃してきた。これは理論が先行している生態－進化動態（Eco-evolutionary dynamics）を検証できる貴重な“自然の実験系”を提供している。当該年度は14-24年間の継続調査を行ってきた20個体群において個体群センサスを実施しDNAサンプルを採集した。気象データ、環境データと局所・メタ個体群動態の関係性を検討した。現実の空間構造を模したメタ個体群モデルを構築し、現在、遺伝子の動態も取り入れるように改良中である。また、約200個体のゲノムデータを解析して回遊性や繁殖時期などといった生活史形質に関連する遺伝領域を調べて、大規模解析にむけた遺伝子パネルの作成を進めている。

In this study, 50,000 individuals from 50 population groups were collected during the past 25 years. The applicant has demonstrated the dynamics of individual population, reproductive period, development, migration, adaptation, and differentiation among individual populations of river fishes in the upper reaches of Hokkaido. In addition, long-term field surveys, warming, fragmentation of habitat, large-scale disturbances due to typhoons, and evolutionary changes have been witnessed. This theory is the first to be proved by eco-evolutionary dynamics, and the valuable "natural system" is the first to be proved. During the year, 20 population groups were surveyed during the 14-24 year period. The relationship between the environment and the population dynamics is discussed. The spatial structure of the present model is different from that of the individual group, and the dynamic structure of the present model is different from that of the individual group. About 200 individuals were analyzed for migration, reproductive period, life history, genetic domain, large-scale analysis, and genetic generation.