深海性魚類のDNAバーコーディングと集団構造解析～種多様性の実態と要因に迫る～

深海鱼类DNA条形码和种群结构分析 - 接近物种多样性的现实和原因 -

• 批准号: 20J22659
• 负责人: 手良村 知功
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22659/
• 关键词: 種多様性; 深海魚; DNAバーコーディング; ゲノムワイドSNP解析; 全ゲノム解析; 遺伝的多様性; 深海性魚類; ギンザメ科; 隠蔽種

申請研究は日本近海の深海性魚類の種多様性解明に向けた2つの研究を行った．まず，一つは日本近海の深海性魚類における種多様性を，従来の形態学的解析とミトコンドリアDNAのCOI領域によるDNAバーコーディングとMIG-seq法によるゲノムワイドSNP解析によって再評価した．その結果，48科115種のCOI領域を用いたミトコンドリアDNA（mtDNA）のDNAバーコーディングによって各種の種内変異を調査し，4種について隠蔽種が含まれることを示した．そして，MIG-seq法を用いたゲノムワイドSNP解析によって，4隠蔽種の核DNAにおける遺伝的な分化の有無と形態的な特徴について調査した．その結果，いずれの種もmtDNA，核DNA，形態のそれぞれに違いが見られたため，これらが未記載種であることを明らかにした．もう一つは，日本各地から得られた代表的な深海性魚種を対象とした集団構造解析やゲノム解析を行なうことで，日本の深海域における魚種多様性の特徴を記載した．まず，11科11種のMIG-seq法による種内のゲノムワイドSNP解析を行った．その結果，5種について台湾―日本間における遺伝的な分化が生じていることが明らかになった．この5種のうち，日本近海における種レベルの固有性が高いギンザメに注目し，近縁種8種とともに全ゲノム配列を読み取った．これら合計9種のゲノム配列とDNAデータベースに登録されている国外産種の配列から系統解析を実施した結果，既存の分類で知られている2つの属（ギンザメ属とアカギンザメ属）はそれぞれ単系統群を形成せず，それらとは異なる4つの系統に分けられる可能性が示された．そして，この4系統全てが分布する海域は世界的にも日本近海だけであることも示された．このことから，日本近海はギンザメ科魚類の種多様性・系統的多様性の高いホットスポットであることが明らかになった．

该应用研究进行了两项研究，旨在阐明日本水域深海鱼类的物种多样性。首先，我们通过常规形态学分析，使用线粒体DNA的COI区域进行DNA条形码，并使用MIG-SEQ方法重新评估了日本附近水域深海鱼类的物种多样性。结果，使用48个家庭中115种的COI区域对线粒体DNA（mtDNA）的DNA条形码进行了各种种内突变，并表明四个物种含有隐藏的物种。然后，使用MIG-SEQ方法的全基因组SNP分析研究了四种隐藏物种的核DNA中存在或不存在遗传分化和形态学特征。结果，观察到两种物种的mtDNA，核DNA和形态的差异，这清楚地表明这些物种是未描述的。另一项研究描述了日本深海地区鱼类多样性的特征，通过对从日本各地获得的代表性深海鱼类进行种群结构和基因组分析。首先，使用MIG-SEQ方法对11种对11种的基因组SNP分析进行了分析。结果表明，台湾和日本之间发生了五个物种的遗传分化。在这五种物种中，我们专注于鲨鱼，该鲨鱼在日本附近的水域中具有很高的地方性物种水平，并且整个基因组序列与八个近亲一起阅读。从这9种的基因组序列进行了系统发育分析，并在DNA数据库中注册的外国物种序列，并表明在现有分类中已知的两个属（属鲨鱼和鲨鱼属）不能形成单属群体，并且可以分为四种不同的菌株。还表明，在全球范围内分布所有这些四个系统的唯一海洋地区是日本附近唯一的水域。这表明日本附近的水域是日本鲨鱼中物种高和系统多样性的热点。

项目成果

DNA barcoding of mesopelagic and demersal fish species on the continental shelf and upper slope in Japanese and Taiwanese waters

日本和台湾水域大陆架和上坡中层和底层鱼类的 DNA 条形码

• 发表时间: 2020
• 作者: Keiichiro Sato;Kiyoshiro Fukui;Shunsaku Murakawa;Masabumi Minami;Taiju Amano;手良村知功
• 通讯作者: 手良村知功

Assessing the effectiveness of DNA barcoding for exploring hidden genetic diversity in deep-sea fishes

评估 DNA 条形码对于探索深海鱼类隐藏遗传多样性的有效性

• DOI: 10.3354/meps14193
• 发表时间: 2022
• 期刊: Marine Ecology Progress Series
• 影响因子: 2.5
• 作者: Teramura A;Koeda K;Matsuo A;Sato MP;Senou H;Ho HC;Suyama Y;Kikuchi K;Hirase S
• 通讯作者: Hirase S

日本産ギンザメ科魚類の全ゲノム系統解析

日本长鳍真鲨的全基因组系统发育分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 髙橋雄太;仲村怜;間淵洋子;小木曽智信;手良村知功・瀬能 宏・菊池 潔・平瀬祥太朗
• 通讯作者: 手良村知功・瀬能 宏・菊池 潔・平瀬祥太朗

A preliminary deep-sea fish fauna list with new and northernmost records, in the continental shelf to the upper continental slope in the east Enshu-nada Sea, central Japan

日本中部远州滩东部大陆架至上大陆坡的深海鱼类区系初步名录，包含新的和最北端的记录

• DOI: 10.3800/pbr.17.95
• 发表时间: 2022
• 期刊: Plankton and Benthos Research
• 影响因子: 0.6
• 作者: Teramura A.;Kohno H.;Senou H.;Kikuchi K.;Shotaro H.;Kunishima T
• 通讯作者: Kunishima T

日本産ギンザメ科魚類のゲノム系統解析

日本长鳍真鲨基因组系统发育分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Watanabe Hina;Shiomi Kozue;Sato Katsufumi;Takahashi Akinori;Handrich Yves;Bost Charles-Andre;手良村知功・菊池 潔・平瀬祥太朗
• 通讯作者: 手良村知功・菊池 潔・平瀬祥太朗