ニホンミツバチは本州以南の地域に生息する日本で唯一の野生種ミツバチです。本亜種は、古くからの伝統養蜂種としてだけでなく、植物の花粉媒介に貢献する送粉者として重要な生物です。ニホンミツバチは、本州、九州、四国および一部の離島に分布し、多様な生物環境で構成される日本の自然環境へ幅広い適応をみせています。南北に細長い形状の日本列島は、気温差、標高差、降水量差などのミツバチの生存に影響を与える要素を多く含むことから、日本列島内の異なる環境条件にそれぞれの地域集団が局所適応している可能性が予想されます。
　これまでのミトコンドリアDNAなど、一部の遺伝情報を用いた研究で、ニホンミツバチは日本列島内に遺伝的に均一な集団が分布すると考えられていました。そこで、日本各地のニホンミツバチのゲノム配列を解析することで、日本列島内の集団の遺伝構造を可視化し、それぞれの地域内のどのような環境に適応しているのかを調べることが重要になります。

 

今回の取り組み
　本研究では、日本列島全域から採集された計105個体のニホンミツバチの全ゲノム配列の情報を新たに解析しました。全ゲノムスケールの高解像度で集団の遺伝構造を評価した結果、日本列島内の集団は、大きく北部（東北-関東-中部地方）、中央部（中国地方）、南部（九州地方）の３つの地域に区別できることが明らかとなりました（図1）。また、各個体の遺伝的組成から、人為的に移動したと推定される個体とそうでない個体を判別することが可能でした（図2）。
　続いて、３地域のそれぞれで自然選択を受けて局所適応に関係している候補遺伝子を検出しました。さらに、温度、積雪量、降水量など、南から北へ緯度にそって変化する環境に伴って頻度を変化させている環境適応に関する候補遺伝子の検出を行いました。その結果、各地域で局所適応している遺伝子は、緯度にそって変化する環境へ適応している遺伝子とは一致しませんでした。このことは、ニホンミツバチは、各地域の特異的な環境に適応しているため、温暖化による気温などの上昇に応じて北に移動するのを困難にしていることが示唆され、個体群の減少リスクを高める可能性があると考えられました。また、異なる地域間で個体を移動させることは、移動した個体が移動先の地域に適応できない可能性があることが示唆されます。
　本研究で得られた進化学的知見は、ニホンミツバチの遺伝子型と地域ごとの形質（生物の特徴)の詳細な関係性を明らかにする基礎研究への接続が期待できます。

 

今後の展開
　遺伝解析からミツバチ個体が、3つの地域集団のどこに由来するのかを判別する簡易的なシステムを開発することで、適切な移動制限や地域適性の診断などが可能になると期待されます。また、本研究で検出された局所適応に関わる候補遺伝子が具体的にどのような環境で、どのように適応に関与しているのかを調べることで、ニホンミツバチを保全していくための応用面での貢献が可能になると考えられます。