Se o seu shell for compatível com a forma de expansão do parâmetro ksh ${var/search/replace}
( ksh93
, zsh
, mksh
, yash
, bash
):
for r1 in *R1*; do
r2=${r1/R1/R2}
singles=${r1/R1/singles}
trimmed1=trimmed$r1
trimmed2=trimmed$r2
sickle pe -f "$r1" \
-r "$r2" \
-o "$trimmed1" \
-p "$trimmed2" \
-s "$singles"
done
POSIXly, você poderia fazer
r2=${r1%%R1*}R2${r1#*R1}