知床半島のオショロコマに残る「過去の交雑」の痕跡を解明 ―小規模集団で同属異種由来のミトコンドリアDNAが残っている仕組みを解析―

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2026-06-16 水産研究・教育機構,東京大学大気海洋研究所,北海道大学,長野県諏訪湖環境研究センター,Eastern Michigan University

水産研究・教育機構、東京大学、北海道大学などの共同研究グループは、知床半島のオショロコマ集団に見られるイワナ由来ミトコンドリアDNAの起源と維持機構を解明した。調査の結果、知床半島の37河川中24河川で、現在は定着していないイワナ由来のミトコンドリアDNAを持つオショロコマが確認された。東アジア全域を対象とした比較系統地理解析と進化モデル解析により、このDNAは現在進行中の交雑によるものではなく、過去に起きた種間交雑(遺伝子浸透)の痕跡であることが判明した。さらに、その遺伝子が現在まで残存している理由について検証した結果、イワナ由来DNAが生存上の優位性をもたらしたためではなく、小規模集団において偶然に遺伝子頻度が変動する「遺伝的浮動」の影響によって維持されてきた可能性が高いことが示された。本研究は、歴史的な種間交雑の痕跡が自然集団内に長期間残存する仕組みを明らかにし、サケ科魚類の進化研究や保全遺伝学に重要な知見を提供する成果である。

知床半島のオショロコマに残る「過去の交雑」の痕跡を解明 ―小規模集団で同属異種由来のミトコンドリアDNAが残っている仕組みを解析―

<関連情報>

異所的生息地における 2種のサケ科魚類、 Salvelinus curilusとS. leucomaenis の浸透性雑種の起源と存続を追跡する Tracing the origin and persistence of introgressive hybrids of two salmonid species, Salvelinus curilus and S. leucomaenis, in allopatric habitats

Shoichiro Yamamoto,Shujuan Xia,Kousei Fukuzawa,Kentaro Morita,Satoshi Kitano,Masashi Sekino,Yoshiyuki Umatani,Uli Reinhardt,Koji Maekawa
Biological Journal of the Linnean Society  Published:28 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1093/biolinnean/blag026

Abstract

Unravelling the origin and mechanisms of interspecific hybridization and clarifying its evolutionary and ecological consequences constitutes a central theme in evolutionary biology. This study elucidates the origin and mechanisms underlying the persistence of individuals carrying introgressed alleles resulting from historical hybridization between two closely related salmonid species, Salvelinus curilus and S. leucomaenis, in a region where the donor species is now absent. We employed two complementary approaches. First, we conducted a comprehensive comparative phylogeographical analysis across the full geographical ranges of both species to characterize spatial patterns of historical hybridization and infer the origin of introgressed individuals. Second, we developed and applied evolutionary models based on the Wright–Fisher model to evaluate whether the persistence of these individuals is explained by the combined effects of genetic drift and natural selection. Introgressed individuals carried a single mitochondrial DNA haplotype substantially divergent from the recipient species (S. curilus) and matching a haplotype of the donor species (S. leucomaenis) that occurs in areas geographically distant from the current distribution of introgressed individuals. Simulation-based analyses indicated that the observed frequencies of introgressed individuals can be explained largely by genetic drift. Although a model incorporating both genetic drift and selection provided a modestly better fit to the data, support for selection was suggestive rather than conclusive. Even under a weak selective disadvantage, the stochastic effects of genetic drift may allow these individuals to persist over multiple generations, particularly in small populations.

細胞遺伝子工学
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