メダカの成長率における反緯度勾配変異に関する研究

青鳉鱼生长速率反纬度梯度变化研究

基本信息

批准号：
12740428
负责人：
山平寿智
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Kyushu Kyoritsu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

緯度や高度といった環境勾配に沿った表現型の地理的変異パターン形成において,countergradient variation(CnGV)という現象が注目されている.CnGV(反勾配変異)とは,ある形質への遺伝的影響が環境による影響と逆行するような遺伝子型の地理的分布パターンのことである.魚類の成長率をコードする遺伝子型の緯度間でのCnGVをドキュメントするため,日本列島を南北に広く分布する淡水魚メダカ(Oryzias latipes)をモデルシステムとして,共通環境実験を行った.昨年度の調査地である,青森,茨城,兵庫,鹿児島,および沖縄の5地点に加え,岩手,新潟,および福井の3地点を加えた計8地点から本種成魚を採集し,実験室内で繁殖個体群として飼育した.各繁殖個体群から得られた稚魚の成長を20,25,28,32,および35℃の5段階の水温のもとで追跡し,成長率の水温に対する反応基準を各個体群毎に測定・比較した.その結果,昨年度同様,高緯度の個体群ほどどの温度のもとでも成長が速いことがわかった.成長を遅らせる寒冷な高緯度環境ほど高い成長率の遺伝子型が偏って分布するというパターンは,まさにCnGVの典型例である.また,成長率が最大になる温度は,どの個体群とも28℃で同じであることもわかった.これらの結果は,本種は北方に地理的分布を拡大する過程で,高緯度の寒さ自体には対抗せず,短い成長シーズンを補うべく効率よく成長を終えるよう適応進化を遂げたことを意味する.また,レントゲン撮影による骨格の形態解析の結果,高緯度の個体群ほど脊椎骨数が多くなる傾向も明らかになり,脊椎骨数と成長能力の機能的関係が示唆された.

相反的变化（CNGV）在沿环境梯度（如纬度和高度）的地理突变模式的形成中引起了人们的注意。 CNGV（抗差异突变）是指基因型的地理分布模式，在这种基因型中，遗传影响对某个特征的影响会受到环境影响的逆转。为了记录编码鱼类生长速率的基因型纬度之间的CNGV，淡水鱼Medaka（Oryzias）广泛分布在日本群岛的北部和南部。使用相同的模型系统进行了共同的环境实验。从八个地点收集成年鱼，包括去年的调查地点的五个地点，Aomori，Ibaraki，Hyogo，Kagoshima和Oukinawa，以及Iwate，Niigata和Fukui的三个地点，并在实验室中繁殖为繁殖种群。从每个育种种群中获得的少年的生长在五个水平的水温下进行了追踪：20、25、28、32和35°C，并测量了每个人群的生长速率对水温的反应标准。与上一年一样，发现与去年一样，较高纬度的人口在任何温度下增长速度更快。增长减慢。在冷，高纬度环境中分布的高增长基因型的模式是CNGV的一个典型例子。还发现，在所有人群中，在28°C下最大化生长速率的温度相同。这些结果表明，该物种已经经历了适应性演化，以便有效地完成生长，以补偿短期生长季节，而不是与高纬度冷竞争。此外，对骨骼结构的X射线形态分析表明，在高纬度人群中增加了椎骨数量，这表明椎骨数量和生长能力之间存在功能关系。