An impact of sex-biased dispersal on population demography of brown bear

性别偏见扩散对棕熊种群数量的影响

基本信息

批准号：
22KJ0055
负责人：
遠藤優
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hokkaido 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 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、オスに偏った分散をするヒグマを対象に、分散様式の性差が生物の集団形成にどのような影響を及ぼすのか評価することを目的としている。そのために、個体群内、個体群間という2つの異なる空間スケールを対象にゲノム解析を実施し、遺伝子流動の規模と、分散様式の性差を含めた遺伝子流動に影響を与える要因との関連性を明らかにする。まず、オスに偏った分散が個体群内の集団構造にどのような影響を与えるか明らかにするため、北海道のヒグマ49個体を対象にddRAD-seq法によって得られた変異情報から、常染色体およびX染色体を対象とした集団解析を実施し、遺伝様式の異なる領域間で結果を比較した。核ゲノムではオスに偏った分散により遺伝的均一化が進行する一方、地域間で遺伝的分化の度合いにおいてわずかに違いがあることが明らかになった。またこの違いが生じた要因として、最終氷期最盛期前後に起こったボトルネック及び生息適地の減少、低地による分布拡大の制限があることが示唆された。これらの結果から、オスに偏った分散は、一度縮小した個体群において、数千年程度というわずかな期間で集団形成を促進するはたらきがあるといえる。次にオスに偏った分散が個体群間の違いに与える影響を明らかにするため、ユーラシア大陸のヒグマ7個体を対象に全ゲノム解析を実施した。ユーラシア大陸中央の一部地域において、固有のミトコンドリアDNAハプロタイプが確認される個体群は、核ゲノムでも他の個体群と遺伝的に異なることが示された。また近縁種ホッキョクグマとの交雑を推定したところ、X染色体では北米の一部地域でしか交雑の痕跡が確認されない一方、常染色体では北米以外の広範な地域において交雑の痕跡が確認され、地理的に不連続な地域で残っていることが示された。これらの結果から、オスに偏った分散の規模によって、個体群ごと集団史に違いが生じていると考えられる。

这项研究旨在评估分散性别的性别差异如何影响棕熊的生物种群形成，对男性的分散有偏见。为此，基因组分析是在种群和人群之间和人群之间的两个不同的空间尺度上进行的，以阐明基因流量的尺度与影响基因流动的因素之间的关系，包括分散模式的性别差异。首先，为了阐明男性偏见的方差如何影响人口内的人口结构，使用DDRAD-SEQ方法获得的突变信息对北海道的49只棕熊进行了种群分析，并比较了具有不同遗传模式的地区之间的结果。据揭示，尽管核基因组中雄性分散体在遗传均匀性方面进展，但区域之间遗传分化的程度略有差异。还建议，发生的瓶颈发生在最后一个冰川时期的高度，栖息地的下降以及对低洼地区扩散的限制。从这些结果中可以说，男性偏见的分散体可以在减少的人群中的几千年内促进人口形成。接下来，为了阐明男性偏见差异对人口差异的影响，对欧亚大陆的七只棕熊进行了全基因组分析。在欧亚大陆中部的某些地区，已鉴定出的特有线粒体DNA单倍型的种群已被证明与核基因组中的其他种群在遗传上不同。此外，当我们估计与紧密相关的北极熊的穿越时，我们发现只有在X染色体上的北美某些区域才能看到穿越的痕迹，而在北美地区除北美地区以外的广泛区域中，穿过痕迹，表明它们仍处于地理上不连续的区域。这些结果表明，男性偏见的差异会导致人口病史的差异。