ミトコンドリアDNAの進化における生殖的隔離と地理的隔離の効果

生殖和地理隔离对线粒体 DNA 进化的影响

基本信息

批准号：
12740471
负责人：
田村浩一郎
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

ミトコンドリアDNA(mtDNA)は、分子系統学において、近縁な分類群間の系統関係を研究するために広く用いられている分子マーカーである。しかし、遺伝様式が核ゲノムと異なることから、mtDNA分子の系統関係は種の系統関係を必ずしも反映しない可能性も予想される。事実、異種間浸透により、異所的に分布する同種の集団よりも同所的に分布する他種の集団に近い配列を持つ現象は、種々の動物種で報告されている。そこで、本研究は、種分化に際して生殖的隔離と地理的隔離がmtDNAの分化にどのように影響するのかを明らかにすることを目的とし、テングショウジョウバエ亜群(Drosophila nasuta subgroup)の11種・亜種について、mtDNAと核遺伝子の分子系統樹の比較を行った。今年度はmtDNAの比較対照として核のwhite遺伝子の分子系統学的解析を行った。その結果、white遺伝子の系統関係は、形態、生殖的隔離などから総合的に判断される種の類縁関係と一致した。例外は、非常に近縁で生殖的隔離が不完全であるD. nasutaとD. albomicans、及びD. pulauaとD. sulfurigasterの間では、種間のDNA配列間の差異が種内変異の範囲に入る場合で、むしろwhite遺伝子の系統関係は生殖的隔離の程度を反映するものであることが示唆される。一方、mtDNA塩基配列間の系統関係に見られたような、分布域が近い種の配列が分子系統樹上でクラスターを形成するような傾向は全く見られなかった。以上の結果から、mtDNAの分化は、生殖的隔離の確立による種の分岐より、むしろ分布域の変化に伴う地理的隔離により大きく影響されることが明らかとなり、mtDNAを分子マーカーとして種の系統関係を議論する際の危険性が結論づけられた。

线粒体DNA（mtDNA）是一种分子标记物，广泛用于分子系统发育学，用于研究紧密相关的分类单元之间的系统发育关系。但是，由于遗传模式与核基因组的遗传模式有所不同，因此预计mtDNA分子的系统发育关系不一定反映物种的系统发育关系。实际上，由于种间穿透性，与异位分布的现象相比，在多种动物物种中已经报道了序列更接近其他同胞分布的现象。因此，这项研究旨在阐明生殖隔离和地理隔离如何影响物种物种形成过程中的mtDNA分化，并比较了MTDNA和核基因的分子系统发育树，用于11种果蝇nasuta子组的亚种和亚种。今年，我们对核白基因进行了分子系统发育分析，以比较mtDNA。结果，白色基因的系统发育关系与基于形态和生殖分离的整体物种相关的物种一致。例外是，纳苏达（D. nasuta）和白bomicans是非常亲密的和不完整的生殖隔离，以及D. pulaua和D. sulfurigaster，其中种间dna序列之间的差异落在种群内突变的范围内，表明白代化的范围序列序列层次的范围表明了复制的范围。另一方面，在mtDNA碱基序列之间的系统发育关系中，没有观察到任何趋势，例如在分布在分子系统发育树上形成簇的物种序列中。从上述结果中可以明显看出，MTDNA分化受地理隔离的很大影响，伴随着分布区域的变化，而不是由于建立生殖隔离而而不是物种差异，并得出结论以MTDNA作为分子标记的物种系统发育关系的风险。