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Mechanism of parallel evolution and allopatric speciation of dwarf morph that uses empty shells

使用空壳的矮变形体的平行进化和异域物种形成机制

基本信息

批准号：
22H02686
负责人：
高橋鉄美
金额：
$ 10.9万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02686/
关键词：
古代湖シクリッド平行進化適応放散側所的種分化ザンビア

项目摘要

タンガニイカ湖に固有なTelmatochromis temporalisには三つの生態型が知られている。岩の隙間に隠れる普通型（最大体長８cm）、シェルベッド（巻貝の空き殻が敷き詰められた底質）に生息して貝殻を隠れ場所とする矮小型（同４cm）、そして岩と砂の混ざった底質に生息して岩の下に隠れる痩身型（同６cm）である。本研究では、矮小型の進化に注目して、１）普通型の体サイズに関するstanding genetic variation (SGV)が矮小型への平行進化を可能にしたとする仮説を分子生物学的に検証し、２）側所的種分化の初期段階として、岩場とシェルベッドで体サイズに対する同類交配が生じるかを飼育実験で確かめる。１の研究では、体サイズの責任遺伝子を探索するためpooled genome-wide association study (GWAS)を行う。このため今年度（2023年度）には、現地での潜水調査を行い、２地点で普通型と矮小型を３０個体ずつ（計１２０個体）採集した。これらのサンプルは、地点ごと、型ごとにDNA抽出液を混ぜてゲノムリシーケンスを行った。予備解析では、１地点のサンプルだけでは型間で違う変異が多すぎて体サイズの責任遺伝子を絞り込むことができなかったが、２地点で共通する変異を選ぶことにより、数個の候補遺伝子座に絞り込むことができた。また、これらのうち一部は既報のquantitative trait locus (QTL)解析でも検出されており、信ぴょう性が高いと考えられる。また２の研究では、両型を交配させたF2が必要である。８月の現地調査では生体の持ち帰りに失敗したため、３月に再度現地に赴き、普通型のオス１個体と矮小型のメス３個体の持ち帰りに成功した。これらの個体は、現在実験室で慣らし飼育をしている。この他、現地調査で痩身型の進化についても調べた。

Telmatochromis temporalis is inherent in the lake. In the space between rocks, there are common types (maximum length 8cm), small types (same as 4 cm), and small types (same as 6 cm). This study focuses on the evolution of dwarf forms. 1) The theory that standing genetic variation (SGV) related to the body size of common forms makes parallel evolution of dwarf forms possible is proved by molecular biology. 2) In the early stages of species differentiation in the field, mating between the same species occurs and breeding is carried out accurately. 1. The research on genome-wide association study (GWAS) This year's (2023) diving survey was conducted in the middle of the year, and 30 individuals (120 individuals) were collected at 2 locations. The DNA extract was extracted from the DNA sample. To prepare for analysis, 1 site of the site, 2 sites of the site, 3 sites of the site, 3 sites of the site, 4 sites, 4 sites, 5, 4 sites, 4, 4 sites, 4 sites, 5, 4 sites, 4 sites, 4, 4 sites, 4, 4 sites, 4, 5, 4 sites, 4, 5, 4 sites, 4, The quantitative trait locus (QTL) analysis was performed to detect the high level of QTL. F2 is necessary for research. In August, the field survey failed to maintain the growth of the organism, and in March, it was re-established, and the general type of the organism was successfully maintained. The individual is now in the habit of breeding. The evolution of body shape is investigated in situ.