Pedigree reconstruction from SNP data reveals causes and consequences of life-history variation in a salmonid fish population

SNP 数据的谱系重建揭示了鲑鱼种群生活史变异的原因和后果

• 批准号: 22KJ1954
• 负责人: 野田 祥平
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1954/
• 关键词: 家系分析; 生活史多様性; 繁殖成功; アマゴ; 生態系間の餌資源補償; SNPs; 個体群動態; ポートフォリオ効果

生活史多様性は、集団の長期的な安定性や環境変化への適応能力を高めることが明らかにされており、野生生物の集団動態を理解・予測する上で鍵となる。しかし、先行研究では、生活史多様性が自然環境の中でどのように生み出され、それが集団の安定性につながっているのかという全体像の解明には至っていない。本研究では、野生のアマゴ個体群を用いて、大規模な餌操作実験と網羅的な家系分析を融合するアプローチにより、自然界で一般的に見られる” 生態系間の餌資源補償”が、野生生物の生活史多様性の創出・維持に寄与し、そして異なる生活史間で繁殖成功を補償し合うことで個体群の安定性につながっている、という一連の仕組みを明らかにする。まずは、複雑な繁殖生態をもつアマゴ個体群で、ゲノムワイドな一塩基多型（SNPs）データに基づく家系分析が実現できるかをシミュレーションにより検証した。その結果、（1）コールレートが高く、マイナーアリル頻度の高いSNPセットが正確な家系分析に必要であること、（2）200以上のインフォマティブなSNPsを使用することで正確な親子判別が可能であることを明らかにした。さらに、アマゴの新規ゲノム解読のためのデータを取得し、ゲノムアセンブルも同時並行で進めている。ゲノム解読が成功すれば、より多くのインフォマティブな　SNPsを取得できるようになり、次年度に予定しているアマゴに特異的なSNPパネルの開発にもつながる。

生活史多样性已被证明可以增强群体的长期稳定性及其适应环境变化的能力，这是理解和预测野生动植物中人群动态的关键。但是，以前的研究尚未阐明自然环境中如何产生生活历史多样性并导致群体稳定性的整体情况。这项研究揭示了一系列使用野生木群种群将大规模喂养实验与详尽的家庭分析相结合的机制，在这种情况下，自然界中通常发现的“跨系统喂养资源补偿”有助于创造和维持野生动植物生活历史多样性，并通过在不同的生活历史之间为繁殖成功弥补野生动植物的生活历史多样性。首先，我们通过仿真研究了基于全基因组单核苷酸多态性（SNP）数据的家庭分析是否可以在具有复杂育种生态的Amago种群中实现。结果表明，（1）具有较高呼叫率和高小等位基因的SNP集对于准确的家庭分析是必需的，并且（2）可以通过使用200多个信息性SNP来实现准确的亲子歧视。此外，还获得了解密的新型Amago基因组的数据，并且同时也正在同时执行基因组组装。如果基因组解码成功，将有可能获得更多信息性的SNP，从而导致计划在下一个财政年度计划的Amago特定SNP面板。