家系シミュレーター(TEKKAMAKI)の開発

• 担当機関: （国研）水産研究・教育機構 中央水産研究所
• 研究期間: 2017～2017
• 研究担当者: 秋田鉄也; 岩嵜航; 印南秀樹
• 発行年度: 2018
• 要約: 資源と漁業の状況を個体レベルで再現する家系シミュレーター「TEKKAMAKI (Tuna Evolution Keeping Kinships And MAKIng future)」を開発した。開発されたシミュレーターは、観測されたゲノム情報や家系情報から資源量や系群構造を解明するために必須となる、新たな仮想現実モデル(オペレーティングモデル)として利用可能である。
• 背景・ねらい: 近年、ゲノムや家系といった個体レベルの情報から資源量や系群構造を明らかにする方法の開発が進んでいる。このような新しい資源量推定法を適切に評価するためには、オペレーティングモデルの運用が必須であり、一般ユーザーが利用できる形態で構築することが急がれていた。
• 成果の内容・特徴: 仮想現実モデル上で、再生産における親子関係を全て記録し、集団の家系情報やゲノム情報を出力できるようにした（図１）。現実的な魚類資源への運用を想定して、1000万尾レベルの加入・任意の個体群動態モデル・繁殖成功度の個体差・複数の繁殖場の考慮、といったオプションを実装させた（表１）。コア部分はC++言語で記述したが、R言語のパッケージとしてインストールおよび利用ができるようにした。
• 成果の活用面・留意点: 開発されたシミュレーターは、観測されたゲノム情報や家系情報から資源量や系群構造を解明するために必須となる、新たな仮想現実モデルとしての役割を果たす。対象資源について個体レベルの情報を用いた資源量推定法を適用可能かの検討にも役立つ。例えば卓越年級群の発生などについて家系からの示唆を与える。家系情報に基づいて塩基配列を再構築できることから、観測されているゲノム情報との比較を通じて、環境適応に関連した遺伝領域を探索することも可能である。
• 研究内容: http://fra-seika.fra.affrc.go.jp/~dbmngr/cgi-bin/search/search_detail.cgi?RESULT_ID=8216&YEAR=2018
• カテゴリ: 繁殖性改善