加藤柊也（東京大学 附属水産実験所、学振特別研究員-DC2）

​

アゴハゼの集団ゲノミクス：交雑ゲノム研究のフロンティアとしての日本近海

​

　異なる系統間の交雑は生物において普遍的な現象であり、生物の多様性や進化に大きな影響を与えることが今や広く認識されている。しかし、交雑により誕生する新たなゲノム構成がどのように決まるのか、すなわち「どこが遺伝子浸透でき、どこが遺伝子浸透できないのか」あるいは「交雑ゲノム構成はどの程度予測可能なのか」という疑問については，未だ知見が大きく不足している。
　こうした交雑ゲノム研究を行う上で，日本近海は魅力的な研究フィールドである。日本近海に密集した複数の海盆状の縁海は、氷河期に互いに隔離と接続を繰り返したため、同海域の生物に複数回の地理的隔離と交雑をもたらしたと予想される。もしある生物に複数回独立に生じた交雑イベントが存在すれば、それらの交雑ゲノムを比較することで、進化学的な必然性に迫ることができるかもしれない。しかしながら、日本近海では交雑ゲノムに関する詳細な研究は殆ど行われてこなかった。そこで私は、地史を反映しやすい集団構造を示すアゴハゼという魚類を用い、本海域に着目した集団ゲノミクス研究を行ってきた。
本発表では、私のこれまでの研究について紹介することで，交雑ゲノム研究における日本近海というフィールドの魅力を伝えたいと考えている。具体的には、①アゴハゼの分子系統地理、②アゴハゼ東シナ海系統に眠る絶滅系統の痕跡、③交雑帯で異所的分化を維持するゲノム領域についてお話しする。また、これらの研究を支えた様々なシーケンスデータについても併せて紹介したい。

​

​

​

澄川太皓（岩手大学 理工学研究科、学振特別研究員-DC2）

エイ類の泳動作と胸ビレ形態の組み合わせが流体力特性に及ぼす影響

​

​　魚類にとって遊泳能は，狩り・繁殖の成功率や生存率などに大きな影響をあたえるため重要な能力である．そのため，遊泳観察や形態などから魚類の遊泳能を調べる研究が行われてきた．従来，魚類の遊泳能の進化機構や生態の研究では，形態のみから遊泳能が推察されることが多かった．しかし，近年，魚類の進化史や生態との関係を解明する為に，流体力特性などの力学的な視点を取り入れた研究が展開されている．
　エイ類の泳動作は胸ビレ動作に存在する正弦波の数を用いてmobuliformからrajiformまで連続的に分類されている．mobuliformは鳥の羽ばたきのような泳動作であり，外洋性のエイに多くみられ，rajiformは頭から尾に向かって波を伝搬させる泳動作であり，底生種に多くみられる．泳動作と胸ビレ形態には相関があることが知られており，mobuliformのエイはアスペクト比が大きく，rajiformのエイはアスペクト比が小さいことが知られている．しかしながら胸ビレ形態と泳動作の組み合わせが流体力特性に与える影響は調べられておらず，エイの泳動作や胸ビレ形態が多様な理由はよくわかっていない．
　本研究では6種のエイに着目し，胸ビレ動作の波数が流体力特性に与える影響を調べ，生態との関係性を議論する．

 

 

平山一槻（神戸大学 人間発達環境学研究科、学振特別研究員-DC1）

​

環境DNAのメチル化解析 ～ミクロな生命現象を知る遺伝子工学技術はマクロな生物群集を追う技術に～

​

　普段私たちの目線には現れないものの、海や河川には多様な水生生物が生息している。これらの生活史を把握し理解する上で、その始まりに関わる繫殖の情報は欠かせないが、文字通り水面下の繁殖活動を目視で観察することは難しい。近年、環境DNA分析と呼ばれる新しいモニタリング手法が発展し、生態系調査に広く利用されるようになった。そして環境DNA分析では、DNAの検出によって種分布を明らかにするだけでなく、その検出量から個体群の状態や繁殖の有無を把握する試みが行われてきている。一方で、検出量を基盤とする考察は様々な生物的要因（個体密度、生理状態など）や環境要因（DNAの希釈拡散や分解など）から影響を受けているため、生態学的解釈の一意性に課題がある。そこで私は、環境DNAからモニターできる新しい生体情報として、DNAのメチル化修飾に注目した。DNAメチル化は、遺伝子の発現をコントロールし細胞の分化状態を変化・維持する制御機構である。そして、環境DNAを解析をすることで、DNA配列に表れない新しい生物情報（生殖細胞or体細胞の区別、加齢状態）のモニタリングを期待できる。
　本発表では、私がこれまでにコイ科魚類のゼブラフィッシュ(Danio rerio)を対象に行ってきた環境DNAにおけるメチル化解析手法の開発に関する研究を紹介する。リボソームRNAをコードする遺伝子（rDNA）を対象にした実験では、環境DNA中のメチル化状態が安定的に保存されており、またrDNAの卵特異的な低メチル化状態が繫殖活動の検出に有効であることが示唆された。発表内では、環境DNA分析を予測に留めず、直接的なモニタリング（目視・採捕）に繋げるツールとしてより発展させるために、関連のある環境DNA研究例の紹介や、メチル化解析技術の今後の展望についてもお話し議論したい。