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水圏生物、とくに魚類の多様性の進化について、遺伝子・ゲノムのレベルから理解することを目指し、以下のような研究をおこなっている。

●ミトコンドリア全ゲノム（約1,700塩基対）分析を基礎にした大規模系統解析を通じて、魚類の全体的系統関係を精度高く推定する研究。現在までに、魚類の主要グループを代表する700種以上の分析を終え、魚類系統枠の刷新を進めている。
●上で得られた系統枠を土台にした、形質進化の遺伝的基礎や遺伝子・ゲノム進化プロセスの解明。種々の形態形質、嗅覚受容体遺伝子群、孵化酵素群などの進化を探求。また、魚類特異的ゲノム倍化由来の重複遺伝子の進化過程などにも着目している。
●多様化の基礎過程である種分化を理解する上で基礎となる種の遺伝的構造を目指した分子集団遺伝学的解析。地域特異的環境条件への適応に関わる遺伝子の探求も開始している。

Sato, Y., Y. Hashiguchi, and M. Nishida (2009) Evolution of multiple phosphodiesterase isoforms in stickleback involved in cAMP signal transduction pathway. BMC Systems Biol., 3, Article#23.

Kawahara, R., M. Miya, K. Mabuchi, T. J. Near, and M. Nishida (2009) Stickleback phylogenies resolved: Evidence from mitochondrial genomes and 11 nuclear genes. Mol. Phylogenet. Evol., 50, 401-404.

Hashiguchi, Y., Y. furuta, and M. Nishida (2008) Evolutionary patterns and selective pressures of odorant/pheromone receptor gene families in teleost fishes. PLoS ONE, 3, Article#e4083.

Azuma, Y., Y. Kumazawa, M. Miya, K. Mabuchi, and M. Nishida (2008) Mitogenomic evaluation of the historical biogeography of cichlids toward reliable dating of teleostean divergences. BMC Evol. Biol., 8, Article#215.

Mabuchi, K., H. Senou, and M. Nishida (2008) Mitochondrial DNA analysis reveals cryptic large-scale invasion of non-native genotypes of common carp Cyprinus caprio in Japan. Mol. Ecol., 17, 796-809