ゲノムから探るアカハライモリの多様化プロセス~交雑が新たな遺伝グループの形成に関与していることを明らかに~

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2026-05-29 琉球大学

琉球大学、京都大学、愛知教育大学などの研究チームは、日本固有種であるアカハライモリのゲノムワイド解析を行い、その複雑な集団構造と多様化の過程を明らかにした。日本各地の124個体を対象にddRAD-seqによる16,273か所のSNPを解析した結果、本種は北日本・中部日本・西日本の3つの主要な遺伝グループに分かれることが判明した。さらに進化史解析から、約820万年前に北日本系統と西日本系統が分岐し、その後約325万年前に両系統の交雑によって中部日本グループが成立した可能性が示された。また、中部日本グループ内部でも北日本・西日本両グループからの遺伝子浸透が確認され、現在の複雑な遺伝構造の形成に寄与していることが明らかになった。これらの結果は、交雑と遺伝子浸透が遺伝的多様性の維持や新たな系統形成に重要な役割を果たしていることを示している。さらに中部日本グループは雑種起源の系統である可能性があり、生物の多様化や種分化過程における交雑の意義を理解する上で重要な知見となる。今後は適応に関与する遺伝子の移動や進化的役割の解明が期待される。

ゲノムから探るアカハライモリの多様化プロセス~交雑が新たな遺伝グループの形成に関与していることを明らかに~

<関連情報>

(交雑はアカハライモリの高い遺伝的多様性をもたらす Hybridization Drives High Genetic Diversity in the Japanese Fire-Bellied Newt, Cynops pyrrhogaster

Hiroki Shiroma,Masatoshi Matsunami,Tomohiko Shimada,Masafumi Matsui,Kanto Nishikawa,Atsushi J Nagano,Atsushi Tominaga
Journal of Heredity  Published:21 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1093/jhered/esag043

Abstract

Recent advances in evolutionary biology have highlighted the important roles of hybridization and gene flow in shaping genetic structure and diversification in many organisms. The Japanese fire-bellied newt, Cynops pyrrhogaster, comprises multiple diverged mitochondrial DNA (mtDNA) lineages. High genetic differentiation and strong reproductive isolation were observed among lineages, suggesting that some of these lineages may represent distinct species. To clarify the population structure and gene flow among lineages, we performed population genetic analyses based on genome-wide ddRAD-seq together with partial mitochondrial cytochrome-b sequences, using samples collected across the species’ entire geographic range. Analyses of SNP data revealed three major groups (Northern, Central, and Western groups) with some hybrid populations in the contact zones. Estimation of the evolutionary history using an approximate Bayesian computation (ABC) approach suggested that the common ancestor of this species first diverged into the Northern and Western groups in middle Miocene, and that subsequent hybridization between these two groups gave rise to the Central group in the late Pliocene. An f4-test indicated gene flow from the Western group into the southwestern Central group, as well as that from the Northern group into the northeastern Central group. A mito-nuclear discordant population was also detected within the southwestern Central group, suggesting past hybridization. These results demonstrate that hybridization and subsequent gene flow play a crucial role in the formation of complex population structure and the maintenance of genetic diversity in the Japanese fire-bellied newt.

細胞遺伝子工学
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