遺伝的多様性と種多様性を種内集団構造によって結びつける

通过种内种群结构将遗传多样性和物种多样性联系起来

基本信息

批准号：
22K06399
负责人：
村上正志
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06399/
关键词：
種多様性遺伝的多様性移動分散種分化

项目摘要

本研究では「種内の多様性が種分化を通じていかに種多様性に繋がるか」の解明に取り組んでいる。種内の遺伝的な多様性から種多様性への階層性は、生態学において極めて基本的な概念であり、集団遺伝学のモデルで予測されているが、実際の生物におけるそのスケールや遺伝子流動に対する分散制限の実際の要因は未解明である。具体的には、鳥類を対象として、COI遺伝子によるDNAバーコードに基づき、各種内の遺伝的多様性構造としてα多様度とβ多様度を計測し、その空間的な分布を解析することを計画した。本年度は、BOLD system に登録された、5,9445種(bin)、49,931地点の情報を解析途中である。なお、この数は申請時点での数（5,875種、48,044地点）からも増加しており、この増加の度合い、またその空間的な分布を解析することで、多様性の全体を推定することも計画に加える。これまでの解析では、全球で記録されているDNAバーコード配列について、スケールを変えた全球のメッシュごとにα多様度を算出し、同時にサンプル間の総当りでの遺伝的な違い（塩基置換数）と空間的距離の関係の傾きをβ多様度として、種ごとにこれらの関係を解析を進めている。β多様度は鳥類の分類群ごとに異なっており、特に各種の分散能力がこの関係に影響している。この関係自体は自明といえるが、この効果がさらに、アルファ多様度とどのように関わるか、さらに分析をすすめる。また、ここではβ多様度に対する空間的距離に加えて分散の障壁となる、水域と山域の効果を確かめている。これらの成果は、2023年度中に学術論文として発表の予定である。

在这项研究中，我们正在努力阐明“种内多样性如何通过物种形成导致物种多样性。”从物种内的遗传多样性到物种多样性的层次结构是生态学中极其基本的概念，并通过群体遗传学模型进行预测，但实际生物体中的规模和基因流动很难理解，分散限制的实际原因尚不清楚。。具体来说，我们计划根据鸟类 COI 基因的 DNA 条形码来测量每个物种内的遗传多样性结构，并分析其空间分布。今年，我们正在分析 BOLD 系统中注册的 5,9445 个物种（箱）和 49,931 个地点的信息。这个数字比申请时的数量（5,875个物种，48,044个地点）有所增加，通过分析这种增加的程度及其空间分布，可以估计总体多样性添加到计划中。在之前的分析中，我们对全局记录的DNA条形码序列计算了不同尺度的每个全局网格的α多样性，同时以循环方式计算了样本之间的遗传差异（碱基替换的数量）。和空间距离作为β多样性，我们正在分析每个物种的这些关系。鸟类类群之间的β多样性不同，每个物种的扩散能力特别影响这种关系。虽然这种关系本身是不言而喻的，但我们将进一步分析这种效应与阿尔法多样性有何关系。除了空间距离之外，我们还证实了水体和山区作为扩散障碍对β多样性的影响。这些结果计划于 2023 年作为学术论文发表。