琵琶湖産魚類のミトコンドリア関連遺伝子群における自然淘汰と適応進化

琵琶湖鱼类线粒体相关基因的自然选择和适应性进化

• 批准号: 14J00377
• 负责人: 田畑 諒一
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J00377/
• 关键词: ミトコンドリアゲノム; 琵琶湖; 淡水魚; 古代湖; 自然淘汰; 生物多様性; 次世代シーケンサー; ミトコンドリア; 適応進化; ミトゲノミクス

本研究は，琵琶湖産魚類を対象に，群集レベルで生じた新規環境（湖沼）への適応進化の遺伝的基盤を，集団遺伝解析，生物情報解析，行動生理学的実験を通じて明らかにすることを目的とした．本研究では，酸素呼吸機能を通じて運動能力や低酸素耐性等に影響を与えると想定されるミトコンドリア機能関連遺伝子に注目した．しかしながら、当初計画にて予定していたミトコンドリア関連の核遺伝子解析，行動生理実験については，博士論文の取りまとめ状況，および試料の準備の問題などのために完了することができなかった．したがって第２年度は，研究目的に沿った研究成果を最大化するために，琵琶湖産魚類の群集レベルの系統進化・集団遺伝解析結果の公表，および集団ミトゲノミクス分析の取りまとめを中心に研究を進めた．現在までに、本研究に関連した琵琶湖の魚類についての論文を国際学術誌に発表した。また、本研究の主題である集団ミトゲノミクス解析は見込んだとおりに進捗が見られ、その成果を国際会議で発表し、論文の投稿準備も間もなく完了する見込みである。本年度はサンプルの収集が困難となり，計画どおり完遂できなかった核遺伝子解析についても、しかし，一部の対象種群については，RNA-seq法により十分量の基礎データを取得することができた．また，Capture-on-beadsおよびDouble indexing法の基礎実験を進め，プロトコルの最適化を行った．今後，これらをもとに，ミトコンドリア機能に関するミトコンドリアおよび核ゲノムの適応と相互作用に関する研究を展開していく予定である．

This study aims to explore the basis for the evolution of fish populations in Lake Biwa, including cluster analysis, bioinformatics analysis, and behavioral physiology. This study focused on the effects of acid respiratory function, exercise ability and hypoacid tolerance on the development of respiratory function. The analysis of nuclear genes related to the initial planning, the analysis of biological activities, the selection of doctoral theses, the preparation of samples, and the completion of the preparation of samples. In the 2nd year, the purpose of the study was to maximize the results of the study, and to present the results of the phylogenetic analysis of fish populations in Lake Biwa. Now, this study is related to the fish in Biwa Lake and published in International Academic Journal. The theme of this study is to collect and analyze the results of international conferences and submit papers. This year, we plan to complete the analysis of nuclear gene, and some of the target populations will be collected by RNA-seq method. The basics of Capture-on-Beads and Double Indexing are advanced and optimized. In the future, the research on the interaction between nuclear power generation and nuclear power generation will be carried out in the future.

项目成果

有性・無性の生殖サイクルを介した稀な遺伝子流動が促進するフナ類の多様化

通过有性和无性生殖周期的稀有基因流促进了鲫鱼物种的多样化

• 发表时间: 2015
• 作者: Tabata R;R Kakioka;K Tominaga;T Komiya and K Watanabe;伊藤僚祐・原田慈雄・田畑諒一・渡辺勝敏;三品達平・武島弘彦・高田未来美・井口恵一朗・田畑諒一・西田 睦・渡辺勝敏
• 通讯作者: 三品達平・武島弘彦・高田未来美・井口恵一朗・田畑諒一・西田 睦・渡辺勝敏

ウキゴリ属魚類のロドプシン進化パターン

内郡鱼类视紫红质的进化模式

• 发表时间: 2015
• 作者: Tabata R;R Kakioka;K Tominaga;T Komiya and K Watanabe;伊藤僚祐・原田慈雄・田畑諒一・渡辺勝敏
• 通讯作者: 伊藤僚祐・原田慈雄・田畑諒一・渡辺勝敏

Comparative mitogenomics of endemic fishes in Lake Biwa: evidence of natural selection and adaptation to the lake environment

琵琶湖特有鱼类的比较有丝分裂基因组学：自然选择和适应湖泊环境的证据

• 发表时间: 2015
• 作者: R. Tabata;H. Takeshima;S. Hirase;M. Nishida;K. Watanabe
• 通讯作者: K. Watanabe

琵琶湖固有魚類の比較ミトゲノミクス：自然淘汰の痕跡と琵琶湖環境への適応

琵琶湖特有鱼类的比较有丝分裂基因组学：自然选择和适应琵琶湖环境的痕迹

• 发表时间: 2014
• 作者: R. Tabata;H. Takeshima;S. Hirase;M. Nishida;K. Watanabe;田畑諒一，武島弘彦，平瀬祥太朗，西田睦，渡辺勝敏
• 通讯作者: 田畑諒一，武島弘彦，平瀬祥太朗，西田睦，渡辺勝敏