Exploring genomic signatures of Ryukyu-ayu to inform the survival of an endangered fish species

探索琉球香鱼的基因组特征以了解濒危鱼类的生存

基本信息

批准号：
20K06191
负责人：
武島弘彦
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Fukui Prefectural University (2022)Tokai University (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06191/
关键词：
絶滅危惧種集団ゲノミクス魚類リュウキュウアユアユ存続

项目摘要

絶滅危惧の生物では，近親交配に伴う遺伝的多様性の低下が，絶滅リスクを高めると予想されるが，一部の絶滅危惧種は長期間存続してきた．本研究では，アユの亜種リュウキュウアユを絶滅危惧魚類のモデルとして，（１）高深度で個体レベル，ならびに低深度で集団レベルのゲノム情報を解読する．（２）得られた個体/集団のゲノム・データについて，集団サイズの大きい日本のアユ集団と比較解析することから，魚類では殆ど進んでいない，絶滅危惧集団の存続に不可欠な遺伝的特性を解明することを目的としている．第３年度である本年度は，（１）の低深度の集団レベルのゲノム情報取得に関して，確立した低価格次世代シーケンス・ライブラリ作成方法を適用し，奄美西部のリュウキュウアユ，ならびに琵琶湖アユ，各々48個体（計96個体）について低深度のゲノム情報を得た．（２）に関しては，４つの地域集団，リュウキュウアユの奄美東部ならびに奄美西部，日本本土のアユと琵琶湖アユから，これまでに得られた低深度データに基づき，比較集団ゲノミクス解析を行った．アユの２集団と比較して，リュウキュウアユの２集団では，共通してゲノム全体で変異が乏しいものの，遺伝子コード領域においては非同義置換が，同義置換の数を上回っていた．各集団の塩基多様度やTajima's D 等をゲノムワイドに算出し，リュウキュウアユ集団に特徴的な変異のパターンを検討した．リュウキュウアユの２集団に共通して塩基多様度が高いゲノム領域には「生体防御」に関連する遺伝子が含まれていた．Tajima's D を基準として「平衡選択」の影響下にあるとみられるゲノム領域を探索したところ，リュウキュウアユの２集団では「mRNAの品質管理機構」の生体経路に関わる遺伝子を含むゲノム領域で，平衡選択のシグナルが共通して検出された．

对于濒危物种来说，与近亲繁殖相关的遗传多样性下降预计会增加灭绝的风险，但一些濒危物种已经持续了很长一段时间。在本研究中，我们将使用香鱼亚种琉球香鱼作为濒危鱼类的模型，并且（1）破译高深度个体水平和低深度种群水平的基因组信息。（2）将获得的个体/种群基因组数据与种群规模较大的日本香鱼种群的基因组数据进行比较分析，将阐明对鱼类物种进展甚微的濒危种群生存所必需的遗传特征的目的。是。今年，即第三年，我们将已建立的低成本下一代序列库创建方法应用于（1）中低深度群体水平基因组信息的获取，获得了48个个体的低水平基因组信息（共 96 人）。关于（2），我们基于迄今为止从四个区域种群（奄美东部和西部的琉球香鱼、日本本土的香鱼和琵琶湖香鱼）获得的低深度数据进行了比较种群基因组学分析。与两个香鱼种群相比，两个琉球香鱼种群整个基因组的变异较小，但非同义替换的数量超过了基因编码区的同义替换的数量。我们计算了每个种群全基因组的核苷酸多样性、田岛D等，并检查了琉球香鱼种群的变异特征模式。琉球香鱼两个种群共有的具有高核苷酸多样性的基因组区域包含与“生物防御”相关的基因。以Tajima's D为标准，我们搜索了被认为受到“平衡选择”影响的基因组区域，发现在两个琉球香鱼群体中，包含参与平衡选择的基因的基因组区域不存在平衡选择。 “mRNA质量控制机制”的生物学途径。通常检测到选择信号。