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Testing the genetic paradox of biological invasion by using varved sediment and obligate parthenogenetic Daphnia pulex

利用泥沙和专性孤雌水蚤检验生物入侵的遗传悖论

基本信息

批准号：
18J22937
负责人：
大竹裕里恵
金额：
$ 1.79万
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：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、生物の侵入成功機構の解明に向けた知見を取得するため、湖沼堆積物中に残るミジンコ（Daphnia pulex）の休眠卵とその孵化個体を用い、調査湖沼におけるD. pulex個体群の侵入から現在までの遺伝的構造と形質の時系列変動を解明することを目的としている。本研究は主に、①堆積物中の休眠卵の取得とこれに基づく侵入動態の推定、②休眠卵を材料とした集団遺伝的解析、③定着に関係し得た形質の測定実験からなる。2020年度は主に③と一連の研究の統合と考察を行った。③では、休眠卵から孵化させた生体を利用した生活史形質の測定により、深見池のD. pulex個体群を形成する、遺伝的に離れた2系統の共存機構の推定に取り組んだ。飼育実験により水中個体群の競争能力と日長に対する休眠応答を測定した。この結果、競争劣位系統が短日条件で休眠しやすい傾向を示した。数理モデルシミュレーションにより、この傾向が、変動環境下におけるストレージ効果を介し、2系統の長期共存を促進すると示された。よって、休眠導入の種内差異が種内遺伝子型の共存を促進し得ること、異なる休眠導入の発生メカニズムとして日長応答が寄与し得ることが示唆された。深見池では、競争劣位遺伝子型が優位遺伝子型よりも遅く出現したが、異なる休眠戦略がこの近年における移入と定着を促した可能性を示唆した。しかし、この異なる日長応答が、移入の前に生じていた前適応によるものか、深見池での2系統存在条件に対する局所」応答によるものかについては、今回の研究では明らかにできない。採用期間中の一連の研究から、侵入の遺伝的パラドックスについて、新たな生息地への移入に伴う遺伝的多様性の減少は普遍的に生じうること、そのような遺伝的多様性が限られた個体群であっても、移入先のハビタット、及びそこで生じる生物・非生物的環境条件に対する適応的な応答が発生し得ることを示した。

In this study, the explanation of the successful mechanism of biological invasion is obtained from the knowledge of the unknown, and the residual information in the lake and swamp sediments (Daphnia pulex) dormant eggs, hatching individuals, and investigating lakes and swamps D. The intrusion of the pulex individual group is now the structure and quality of the time series change of the current structure and quality. The main objectives of this study are: ① Obtaining dormant eggs from sediments and inferring the invasion dynamics of dormant eggs, ② Hibernating eggs The material of sleeping egg is the analysis of the collection of the remains, and the determination of the shape and quality of the relationship between them is determined. In 2020, the main project is the integration of research and inspection of the company. ③では, hatching of dormant eggs, hatching of living organisms, utilization of life history and quality, determination of life history, により, Fukami Pond D. The pulex individual group is formed, and the coexistence mechanism of the remaining 2 systems is presumed to be the group. The competitive ability and day length of the individual group in the water were measured using the breeding method. As a result, the short-term conditions of the competitive disadvantage system and the dormant tendency are shown. Mathematics Mathematical Mathematical Sciencesるストレージ Effect を Introduction し, 2 systems' long-term coexistence を promotion するとshow された.よって、Intraspecific difference of dormancy introductionがspecies inheritance伝子typeのcoexistenceをpromotionしgetること、differentなの発生るカニズムとして日长応answer and しget ることがshows instructing された. Fukamiike Yuki, competition inferiority legacy type が superiority legacy type よりも遅くappears したが, heterogeneity In recent years, the dormant war strategy has been moved into the dormant strategy, and the possibility of promoting it has been determined.しかし, このdifferent なる日长応 Answer , move into の前に生じていた前狠ぜによるものか, Fukamiike 2 series System existence conditions: "に対するbureau"によるものかについては, and research on this issue: "では明らかにできない". During the adoption period, Nakano Ichiren's research, Invasion of the legacy, and New students The migration of the resting place is accompanied by the multiplicity of the legacy and the reduction of the common に生じうること and the legacy伝's polymorphic individual group であっても, the original のハビタット, and びそこで生じるThe environmental conditions of living things and non-living things are suitable for the environment.