■　第550回支部講演会

■　第550回支部講演会

日時：平成26年1月14日（火）15:00～16:30　　　　　参加者　17名

場所：北海道大学理学部5号館5-813室

演者：中込滋樹（統計数理研究所・外来研究員；シカゴ大学・ポストドクトラルフェロー）

演題：ヒグマとホッキョクグマの進化史に関する集団遺伝学解析

連絡先：増田隆一（北海道大学大学院理学研究院自然史科学部門）<o:p></o:p>
E-mail: masudary@mail.sci.hokudai.ac.jp TEL: 011-706-2798

近年のゲノム解析から、ヒグマとホッキョクグマの進化に関して大きく2つの仮説が提唱されている。ミトコンドリアDNAを用いた分子系統学解析では、ホッキョクグマは多様な地域に生息するヒグマ集団の一部として進化してきたことが示されている。その一方で、常染色体上の複数の遺伝子（以下「核遺伝子」と呼ぶ）を用いた研究では、ヒグマが系統的に1つのグループとしてまとめられ、ホッキョクグマはヒグマの共通祖先から分岐したことが示されている。このような遺伝子によって矛盾した系統関係が示された1つの理由として、複数の核遺伝子を解析する際に、1本の配列につなぎ合わせ分子系統樹を推定したことが挙げられる。しかし、ヒグマとホッキョクグマでは互いに遺伝的多様性を共有しており、遺伝的浮動の効果により遺伝子によって進化史が異なると考えられる。そこで、個々の核遺伝子に着目し集団遺伝学解析を行ったところ、「ホッキョクグマがヒグマの地域集団から進化した」というミトコンドリアDNAにおけるモデルが支持された。さらに、核遺伝子及びミトコンドリアDNAの配列データに基づくベイズ推論を用いてdemographic historyを推定したところ、ヒグマの祖先集団においてsex-biased migrationが起こっていたことが示された。本発表では、以上の結果に基づきヒグマとホッキョクグマの進化史について考察する。

参考文献

1. Nakagome S., Mano S., Hasegawa M. (2013). Comment on ’Nuclear Genomic Sequences Reveal that Polar Bears Are an Old and Distinct Bear Lineage’. Science, 339:1522.

2. Nakagome S., Mano S., Hasegawa M. (2013). Ancestral polymorphisms and sex-biased migration shaped the demographic history of brown bears and polar bears. PLOS ONE, 8(11): e78813.

Date & Time: January 14 (Tue) 2014, 15:00-16:30

Venue: Room#5-813, Faculty of Science, Hokkaido University

Speaker: Dr. Shigeki Nakagome (Visiting Researcher, The Institute of Statistical Mathematics, Japan; Postdoctoral Fellow, The University of Chicago, U.S.A.)

Topic: Population genetic analysis for the evolutionary history of brown bears and polar bears<o:p></o:p>

Abstract

Recent genomic studies have proposed two distinct hypotheses for the evolutionary history of brown bears and polar bears. The polar bear lineage is thought to have derived from brown bear diversity, and this model is supported by phylogenetic studies based on mitochondria DNA (mtDNA) sequences. A recent study using multi-locus autosomal DNA (aDNA) sequences proposed a new evolutionary model that polar bears diverged from a common ancestor of brown bears. One possible reason why different genes produce different trees is to explore one species tree by concatenating independent aDNA genes for the phylogenetic analysis. However, genetic variation is shared between brown bears and polar bears, and effects of genetic drift can be different among these genes. Here, we apply population genetic analysis for each of aDNA genes, and show that the patterns of genetic variation can be explained by the recent origin of polar bears from brown bear populations. Further, our Bayesian inference based on aDNA and mtDNA sequence data demonstrates that ancestral brown bear populations were structured by behavioral traits including female phylopatry and male-biased migration (sex-biased migration). Based on these results, in this talk, I would like to discuss the evolutionary history of brown bears and polar bears.