Ⅲ. 研究教育活動

1. 研究部門及び附属施設

進化系統研究部門

ゲノム多様性分野

＜研究概要＞

A) 真猿類でのセントロメア反復配列の進化

古賀章彦, ペンポンスジワッタナラ, 平井啓久(遺伝子情報分野)

セントロメアのDNA成分は、一般に縦列反復配列の形状をとる。霊長目のうち真猿亜目(キツネザルやロリスなどを除いた分類群)では、アルファサテライトDNAとよばれる反復配列が主体となっている。反復単位の大きさは約170塩基対または約340塩基対である。このアルファサテライトDNAの構造に関して、ヒト科は際立った特徴を示す。反復単位のブロックがより大きな反復の単位となっている状態であり、高次構造とよばれる。昨年度までに、テナガザル科に高次構造があることを証明し、広く普及している見解(高次構造はヒト科のみの特徴)に修正を迫る結果として、論文で発表していた。今年度は、ヒトからみてテナガザル科よりさらに遠い系統関係にある広鼻下目(新世界ザルとよばれる)を対象として、同じ目的の解析を行った。マーモセットとヨザルで明瞭な高次構造があることを証明し、高次構造の進化的起源は真猿亜目全体の共通祖先にまで遡ることを示した。この結果を論文としてまとめ、年度末に受理となった。

B) 反復配列クローンの構造の安定性

古賀章彦, ワチャラポンタパナ, 平井啓久(遺伝子情報分野)

　反復配列(同じまたは類似の塩基配列の繰り返し)は、真確生物のゲノム中に大量に存在する。反復配列は (1) 塩基配列の決定が困難、(2) 塩基配列決定に使われる鋳型がそもそも崩壊しやすい、の2点から、最も整備のすすんでいるヒトの場合でさえ、全ゲノム配列決定の対象外となっている。この2点のうちで (2) のほうが、全ゲノム配列決定にとっては、より根源的な支障である。この支障の解消の一環として、反復配列のクローンの構造を安定して保つ条件の探索を行った。クローンをバクテリアのエピゾームとして維持する際にバクテリア1細胞あたり1コピーの状態を厳密に保つこと、および、バクテリアでの増幅を低温で行うことの2つの条件に行き着いた。この条件で支障の相当の解消となることを具体的に示し、年度半ばに論文として発表した。

C) ニホンザルの集団遺伝学的研究

川本芳, 川本咲江, 六波羅聡(NPO法人サルどこネット), 鈴木義久(NPO法人サルどこネット), 赤座久明(富山県自然博物園ねいの里), 森光由樹(兵庫県立大学自然・環境科学研究所), 浅田有美(兵庫県立大学), 羽山伸一(日本獣医生命科学大学), 近江俊徳(日本獣医生命科学大学), 井口基(東京の野生ニホンザル観察会), 大井徹(独立行政法人森林総合研究所)

共同利用研究で三重, 岐阜, 兵庫, 青森各県の野生個体群の調査を継続するとともに, 今年度から東京, 埼玉, 山梨でも同様の研究を開始した。また, 四国および岩手県五葉山のニホンザル個体群の遺伝的特徴を分析し, 成果を8月に大阪で開催された日本霊長類学会と9月に京都で開催された日本哺乳類学会の大会で発表した。ニホンザルと外来のアカゲザルおよびタイワンザルの交雑に関する研究成果を8月にベトナムのハノイで開催された第25回国際霊長類学会で発表した。環境省と千葉県による房総半島のニホンザル交雑調査に協力し, 世代の進んだ交雑個体を遺伝的に判定する検討を進めている。房総半島では交雑がニホンザル野生群に波及することが明らかになり, 今後その影響拡大が懸念される。ニホンザル地域個体群の保全管理に関わる問題では, 5月に犬山市で共同利用研究会「法改正に伴う今後のニホンザルの保全と管理の在り方」を主催し, 研究応用と課題の検討を行い, その概要をまとめて投稿中である。

D) マカカ属サルの系統関係

川本芳, 田中洋之, 濱田穣(進化形態分野), MA Haffman(社会進化分野), 大井徹(独立行政法人森林総合研究所), 千々岩哲((株)ラーゴ)，P Wangda(ブータン森林省)，T Norbu(ブータン森林省)， K Rabgay(ブータン森林省)，R Dorji(ブータン森林省)， Sherabla(ブータン森林省)，CAD Nahallage(Sri Jayawardenepura大学), M Chalise(Tribhuvan大学), 蘇秀慧(台湾國立屏東科技大學), D Sajuthi(ボゴール農科大学), D Perwitasari-Farajallah(ボゴール農科大学), B Suryobroto(ボゴール農科大学)

ブータン, ネパール, スリランカ, 台湾でマカクの生態学および集団遺伝学調査を継続している。6月にブータン, 2月にスリランカでDNA実験室の設立を援助し, 現地で実習を行った。また, アカゲザルとカニクイザルの種判別に有効な遺伝標識を探索し, インドシナ半島部における両種の分布境界域における遺伝子浸透評価の結果について8月にインドネシアのボゴールで開催された第4回アジア産霊長類国際会議で発表した。3月には共同研究者とインドネシアのニューギニアのパプア州で野生化したカニクイザルを調査し, 同国での霊長類外来種研究に着手した。

E) ボノボの保全遺伝学的研究

川本芳, 牧野瀬恵美子, 古市剛史(社会進化分野), 竹元博幸(社会進化分野), 坂巻哲也(社会進化分野), C Garai(社会進化分野), 橋本千絵(生態保全分野)

ボノボの地域個体群間のmtDNA分化の研究結果とコンゴ河成立の地史的知見を比較し, コンゴ盆地にボノボの祖先が侵入した時期とその後の展開を検討している。この成果の一部をベトナムのハノイで8月に開催された第25回国際霊長類学会で発表した。また, コンゴ民主共和国ワンバのグループを対象とした性格関連遺伝子座に認められるDNA反復配列多型調査に協力した。さらに, 核遺伝子の地域分化を比較する目的で, 糞試料を用いたマイクロサテライトDNA多型の広域調査を進めている。

F) 家畜化現象と家畜系統史の研究

川本芳, 稲村哲也(放送大学), T Dorji(ブータン農林省), S Tenjin(ブータン農林省), J Dorji(ブータン農林省), 山本紀夫(国立民族学博物館)

6月に開設されたブータン農林省生物多様性センターの動物遺伝子実験室が計画する家畜遺伝子資源の調査に協力し, ブータン在来馬の遺伝子実験を支援している。2月にスリランカ南部のクマナ国立公園で野生化水牛の観察調査を行い, ネパールおよびブータンの野生水牛との比較を試みた。

G) マカクザルコロニーの集団遺伝学的研究

田中洋之, 森本真弓(人類進化モデル研究センター), 川本咲江, 川本芳

　霊長類研究所で維持される繁殖コロニーのニホンザル嵐山群, 高浜群, アカゲザルインド群, 中国群を対象に, 適応度関連の分子マーカーを開発する目的で, 主要組織適合抗原複合体遺伝子に連鎖するマイクロサテライト8遺伝子座の遺伝子型判定を行った。遺伝的多様性に関する基礎情報を得る一方, 家系解析により8座位における特定の対立遺伝子が連鎖して遺伝していることがわかった。また中立なマイクロサテライトDNAを指標として, H26年度に生まれた仔ザルの父親判定を行った。

H) キタブタオザルの系統地理学的研究

田中洋之, 川本芳, 濱田穣(進化形態分野), Minh NV(進化形態分野)

　キタブタオザルの系統地理学的研究を継続した。成果を, 8月第25回国際霊長類学会で発表した。また, ブタオザル種群の分類と種分化, 分岐シナリオについて11月第68回日本人類学会大会で発表した。8月ベトナム西北部でサル類の分布調査とマカクザルから遺伝学実験用の試料採集を行った。

I) マダガスカル産希少原猿類の遺伝管理に関する研究

田中洋之, 宗近功((財)進化生物学研究所), 川本芳, 廣川百恵(公益財団法人日本モンキーセンター)

日本国内の動物園等で飼育されている希少なクロキツネザル (Eulemur macaco macaco)とエリマキキツネザル2亜種(Varecia variegata variegataと V. v. rubra) を対象に, マイクロサテライトDNAの遺伝子型に基づく正確な血統管理法の確立を目的として共同研究を開始した。エリマキキツネザルにおいて, 一度に4遺伝子座を増幅するマルチプレックスPCR法の条件設定を行い, 3回のPCRで12遺伝子座を分析する系を確立した。市川動植物園の賛同を得て, 対象とするキツネザル計10頭の遺伝子型判定を行った。また, 2011-2014年の間に産まれたクロキツネザル(進化生物学研究所♂3, 長崎バイオパーク♂3頭及び♀5頭)を分析し, 親子判定を行った。

日本モンキーセンターとの共同研究を継続し, 同センターが管理するワオキツネザルのコロニーの血縁や繁殖構造を調査している。非侵襲的な新しいサンプリング法を考案し, 1コロニーで得た父子判定の結果を1月に犬山市で開催された第59回プリマーテス研究会で発表した。

＜研究業績＞

原著論文

1) Baicharoen S, Miyabe-Nishiwaki T, Arsaithamkul V, Hirai Y, Duangsa-ard K, Siriaroonrat B, Domae H, Srikulnath K, Koga A, Hirai H (2014) Locational diversity of alpha satellite DNA and intergeneric hybridization aspects in the Nomascus and Hylobates genera of small apes. PLOS ONE,9,10,e109151.

2) Choi Y, Jung YD, Ayarpadikannan S, Koga A, Imai H, Hirai H, Roos C, Kim HS (2014) Novel variable number of tandem repeats of gibbon MAOA gene and its evolutionary significance. Genome,57,8,427-432.

3) Garai C, Furuichi T, Kawamoto Y, Ryu H, Inoue-Murayama M. (2014) Androgen receptor and monoamine oxidase polymorphism in wild bonobos. Meta Gene,2,831-843.

4) Jadejaroen J, Hamada Y, Kawamoto Y, Malaivijitnond S. (2015) Use of photogrammetry as a measure to assess hybrids of rhesus (Macaca mulatta) and long-tailed (M. fascicularis) macaques. Primates,56,1,77-88.

5) Koga A, Hirai Y, Terada S, Jahan I, Baicharoen S, Arsaithamkul V, Hirai H (2014) Evolutionary origin of higher-order repeat structure in alpha-satellite DNA of primate centromeres. DNA Research,21,4,407-415.

6) Ochiai K, Hayama S-i, Nakiri S, Nakanishi S, Ishii N, Uno T, Kato T, Konno F, Kawamoto Y, Tsuchida S, Omi T. (2014) Low blood cell counts in wild Japanese monkeys after the Fukushima Daiichi nuclear disaster. Scientific Reports,4,5793.

7) Takeuchi M, Matsuda K, Yamaguchi S, Asakawa K, Miyasaka N, Lal P, Yoshihara Y, Koga A, Kawakami K, Shimizu T, *Hibi M (2015) Establishment of Gal4 transgenic zebrafish lines for analysis of development of cerebellar neural circuitry. Developmental Biology,397,1,1-17.

8) Thapana W, Sujiwattanarat P, Srikulnath K, Hirai H, Koga A (2014) Reduction in the structural instability of cloned eukaryotic tandem-repeat DNA by low-temperature culturing of host bacteria. Genetics Research,96,e13.

9) Watanabe K, Koga H, Nakamura K, Fujita A, Hattori A, Matsuda M, Koga A (2014) Spontaneous germline excision of Tol1, a DNA-based transposable element naturally occurring in the medaka fish genome. Genome,57,4,193-199.

学会発表

1) Baicharoen S, Miyabe-Nishiwaki, Hirai Y, Duangsa-Ard K, Siriaroonrat B, Koga A, Hirai H (2014) Intergeneric hybrid offspring in gibbon between Hylobates and Nomascus. The 4th International Congress on Asian Primates.

2) Hamada Y, Ogawa H, Malaivijitnond S, Kawamoto Y. (2014) Phenotypic variation in Assamese macaques: What differs between subspecies? The XXVth Congress of the International Primatological Society, Ha Noi, Vietnam. (2014/08/11).

3) Huffman MA, Satou M, Kawai S, Maeno Y, Kawamoto Y, Quang N, Nakazawa S, Marchant R. (2014) The current situation of monkey malaria (Plasmodium knowlesi) in Khanh Phu. The XXVth Congress of the International Primatological Society, Ha Noi, Vietnam. (214/08/11).

4) Kawamoto Y, Shirai K, Maruhashi T, Hayama S, Naoi Y, Hagihara K, Shiratori D, Kawamura A. (2014) Current status of exotic primate species in Japan and expansiono of hybrid zone in the Bousou Peninsula. The XXVth Congress of the International Primatological Society, Ha Noi, Vietnam. (2014/08/15).

5) Kawamoto Y, Suzuki J, Ishida T, Hamada Y, Malaivijitnond S, Jadejaoen J, Suryobroto B. (2014) Geographical distribution of a SNP variation of Stat6: A population genetic study of species diagnostic marker between rhesus and long-tailed macaques in Southeast Asia. Diversity and Conservation of Asian Primates. The 4th International Congress on Asian Primates, Bogor, Indonesia. (2014/08/20).

6) Koga A (2014) DNA-based transposable elements as natural mutators in vertebrate genomes. The 26th International Conference of the Korean Society for Molecular and Cellular Biology.

7) Koga A, HIirai Y, Jahan I, Bbicharoen S, ArsaIthamkul V,Hirai H (2014) Diversity in the organization of repetitive DNA among the four gibbon genera. The 4th International Congress on Asian Primates.

8) Sujiwattanarat P,Thapana W,Srikulnath K,Hirai H ,Koga A (2014) Higher-order repeat structure in centromeric repetitive DNA is not confined to central regions 日本進化学会　第16回大阪大会.

9) Takemoto H, Kawamoto Y, Furuichi T. (2014) The origin of bonobos: A reconsideration of the divergente of Pan paniscus from other Pan populations. The XXVth Congress of the International Primatological Society, Ha Noi, Vietnam. (2014/08/15).

10) Tanaka H, Kawamoto Y, Malaivijitnond S, Pomchote P, Minh NV, Hasan K, Feeroz MM, Suryobroto B, San AM, Hamada Y. (2014) Phylogeography of Northern pig-tailed machaques (Macaca leonina) and phylogeographic history of the M. nemestrina group. The XXVth Congress of the International Primatological Society, Ha Noi, Vietnam. (2014/08/11).

11) 伊藤毅, 川本芳, 濱田穣, 西村剛 (2014) マカクの種間雑種における上顎洞変異：顔面頭蓋の空洞化に寄与する遺伝的基盤に関する示唆. 第30回日本霊長類学会大会, 大阪市. (2014/07/05).

12) 古賀章彦,オーンプラコンチープ,ナンペチャイブラセルチ,平井百合子,平井啓久 (2014) ヨザルの染色体変異に関与したと考えられる大規模反復配列. 第30回日本霊長類学会大会.

13) 森光由樹, 鈴木克哉, 川本芳 (2014) ミトコンドリアDNA標識を用いたニホンザルオスの地域個体群間の移動の検討. 第30回日本霊長類学会大会, 大阪市. (2014/07/06).

14) 赤座久明, 川本芳 (2014) 中部山岳地域のニホンザル遺伝子モニタリング. 日本哺乳類学会2014年度大会, 京都市. (2014/09/05).

15) 川本芳 (2014) 西日本のニホンザルの系統地理的特徴. 日本哺乳類学会2014年度大会, 京都市. (2014/09/05).

16) 川本芳 (2014) 霊長類の野外研究における倫理的課題ーPSJ版野外研究ガイドライン策定にむけてー：捕獲や生体試料の収集における注意点. 第30回日本霊長類学会大会, 大阪市. (2014/07/04).

17) 川本芳, 葦田恵美子, 金城芳典, 谷地森秀二 (2014) 四国のニホンザルの系統地理. 第30回日本霊長類学会大会, 大阪市. (2014/07/06).

18) 浅田有美, 川本芳, 鈴木克哉, 森光由樹 (2014) 野生ニホンザルの絶滅危惧個体群における遺伝的交流の解明. 日本哺乳類学会2014年度大会, 京都市. (2014/09/05).

19) 大井徹, 川本芳 (2014) 岩手県五葉山系のニホンザルの生息実態と遺伝的多様性について. 第30回日本霊長類学会大会, 大阪市. (2014/07/06).

20) 竹元博幸, 川本芳, 古市剛史 (2014) ボノボ野生個体群におけるミトコンドリアDNAハプログループの分岐年代.  第30回日本霊長類学会大会, 大阪市. (2014/07/06).

21) 田中洋之、濱田穣 (2014) マカク属ブタオザル種群をめぐる分類・構成種と分子系統地理. 第68回日本人類学会大会(2014/11/1, 浜松市).

22) 平井啓久,平井百合子,古賀章彦 (2014) ヨザルの種間雑種形成が原因と思われる染色体変異の分子細胞遺伝学的解析. 第30回日本霊長類学会大会.

23) 廣川百恵, 中尾汐莉, 田中ちぐさ, 加藤真理子, 川本芳, 市野進一郎 (2015) 遺伝子分析を利用したワオキツネザルの父系判定の研究. 第59回プリマーテス研究会, 犬山市. (2015/01/31).

講演

1) 川本芳 (2014) Domestication and use of animals at high-altitudes: Genetic studies in the Andes and the Himalaya[Invited]. The 2014 Agriculture I (General Seminar), The United Graduate School of Agricultural Sciences, Kagoshima University.

2) 川本芳 (2014) ニホンザルのちがい：遺伝子の地域差. ナショナルバイオリソースプロジェクト「ニホンザル」第11回公開シンポジウム.

3) 川本芳 (2014) 交雑をめぐる二つの話題. 第115回名古屋市立大学システム自然科学研究科セミナー・第36回名古屋市立大学生物多様性研究センターセミナー.

4) 田中洋之 (2014) DNAを調べよう！何がわかるの？かみいしづ里山大学(2014/6/28, 大垣市).