アオウミガメの個体数増加が藻場に与える生態学的インパクトの解明

昨年度までに取得し終えていたリシーケンスデータ及び、６個体の追加データ、さらに2013年ドラフトゲノム構築に使用された個体のリードデータもNCBIから取得して北太平洋全域から全25個体のゲノムデータを揃えた。最終年度となる本年度は、当初予定されていた時期よりも遅れたものの11月末にVertebrate Genome Projectの対象種として染色体レベルまでアセンブルされたアオウミガメのゲノムが新たに公開された。この新たなゲノムをリファレンスとして系統樹やPCA解析を元に集団構造を確認した。さらに以前のバージョンのドラフトゲノムではリソースの限界からできなかった、Multiple sequentially Markovian coalescent (MSMC)モデルを用いて複数個体のゲノムデータで実施する過去の有効集団サイズの変遷を推定した。また集団間の過去の遺伝子流動についても推定し、小集団による集団が維持される中で起こった近親交配についても推定した。その結果、北太平洋は地域間で明瞭な集団構造が確認された。特に、北限の小笠原諸島の集団の有効集団サイズは、およそ100万年前から低緯度集団とは異なる挙動を示し、低緯度集団に比べて小さな有効集団サイズで推移したことがMSMCにより明らかになった。この結果は、昨年度まで行っていた１個体のゲノムを用いてPairwise sequentially Markovian coalescent (PSMC)モデルによって推定する手法では不明瞭であったが、今年度のデータにより確認することができた。地域集団間で過去に頻繁な遺伝子流動が起きた形跡についても確認されず、アオウミガメはメスの母浜回帰だけでなく、オスも生まれた地域へ戻って繁殖する性質が強く、その生態が集団構造の維持に働いたことが全ゲノム解析により示された。

昨年度までに取得し終えていたリシーケンスデータ及び、６個体の追加データ、さらに2013年ドラフトゲノム構築に使用された個体のリードデータもNCBIから取得して北太平洋全域から全25個体のゲノムデータを揃えた。最終年度となる本年度は、当初予定されていた時期よりも遅れたものの11月末にVertebrate Genome Projectの対象種として染色体レベルまでアセンブルされたアオウミガメのゲノムが新たに公開された。この新たなゲノムをリファレンスとして系統樹やPCA解析を元に集団構造を確認した。さらに以前のバージョンのドラフトゲノムではリソースの限界からできなかった、Multiple sequentially Markovian coalescent (MSMC)モデルを用いて複数個体のゲノムデータで実施する過去の有効集団サイズの変遷を推定した。また集団間の過去の遺伝子流動についても推定し、小集団による集団が維持される中で起こった近親交配についても推定した。その結果、北太平洋は地域間で明瞭な集団構造が確認された。特に、北限の小笠原諸島の集団の有効集団サイズは、およそ100万年前から低緯度集団とは異なる挙動を示し、低緯度集団に比べて小さな有効集団サイズで推移したことがMSMCにより明らかになった。この結果は、昨年度まで行っていた１個体のゲノムを用いてPairwise sequentially Markovian coalescent (PSMC)モデルによって推定する手法では不明瞭であったが、今年度のデータにより確認することができた。地域集団間で過去に頻繁な遺伝子流動が起きた形跡についても確認されず、アオウミガメはメスの母浜回帰だけでなく、オスも生まれた地域へ戻って繁殖する性質が強く、その生態が集団構造の維持に働いたことが全ゲノム解析により示された。