Elucidation of the egg diapause mechanism of the Teleogryllus emma based on comparative transcriptome analysis
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21K05614
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39050:Insect science-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
竹田 真木生 神戸大学, 農学研究科, 名誉教授 (20171647)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 孝介 早稲田大学, 総合研究機構, 次席研究員(研究院講師) (60822260)
鈴木 丈詞 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60708311)
澁谷 仁寿 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 特別研究員 (10828346)
由良 敬 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (50252226)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
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| Keywords | 卵休眠 / コオロギ / 季節的適応進化 / トランスクリプトーム解析 / エンマコオロギ属 / エンマコオロギ / タイワンエンマコオロギ |
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| Outline of Research at the Start |
多くの昆虫に見られる休眠は、成育に不適な季節をやり過ごし、効率的な生殖のために発育ステージを揃える生活史戦略として重要である。本研究課題では、年一化で内因性の卵休眠を示すエンマコオロギおよび幼虫越冬し非休眠性の卵を産卵するタイワンエンマコオロギを研究対象にし、網羅的な遺伝子発現解析を実施することでエンマコオロギ属の卵休眠機構を明らかにすることを目的としている。本研究課題により、休眠という昆虫では普遍的な現象のメカニズムの解明および環境に応じた適応進化の原動力に対する洞察が期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
成育に不適な季節をやり過ごし、かつ効率的な生殖のために発育ステージを揃える生活史戦略として、休眠性を有する昆虫は多い。日本全域に生息するエンマコオロギは、年一化で内因性の卵休眠を示す。一方、その近縁種であるタイワンエンマコオロギは、主に九州や南西諸島に生息し、年二化かつ非休眠性である。また、母性効果による卵休眠の運命決定を特徴とするマダラスズにも着目した。そこで本研究では、休眠性・非休眠性のコオロギの全ゲノム塩基配列情報に基づいた比較トランスクリプトーム解析により、コオロギ科の卵休眠機構を解明することを目的としている。
当該年度は、エンマコオロギ・タイワンエンマコオロギの全ゲノム塩基配列の精緻化と、卵休眠の母性効果を示すマダラスズの全ゲノム塩基配列解読、マダラスズの休眠卵と非休眠卵の比較トランスクリプトーム解析を実施した。エンマコオロギ属2種については、Pacific Bioscience社およびOxford NanoporeTechnologies(ONT)のロングリードシークエンスデータ、IlluminaのショートリードシークエンスデータおよびDovetail GenomicsのOmni-Cデータを用いて、高品質なドラフトゲノムを構築した。マダラスズについては、ONTのロングリードシークエンスデータ、IlluminaのショートリードシークエンスデータおよびDovetail GenomicsのOmni-Cデータを用いたHiRise解析によって、染色体レベルのドラフトゲノムを構築した。タイワンエンマコオロギ（非休眠卵）およびマダラスズ（母性効果による卵休眠）については、染色体レベルのドラフトゲノムに基づく、遺伝子アノテーションが完了した。また、マダラスズの卵休眠の比較トランスクリプトーム解析によって、休眠運命を決定づけるタイミング等が明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
エンマコオロギのストックが途絶えてしまったことから、エンマコオロギの胚子発育の動態の記述が困難になり、実験が一時的に滞ってしまったが、母性効果による卵休眠を示すマダラスズにも着目し、マダラスズのゲノム・トランスクリプトーム解析にも当該年度は着手した。当初の予想を上回る進展状況で、マダラスズのゲノム・トランスクリプトーム解析が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、まず、エンマコオロギ・タイワンエンマコオロギ・マダラスズのドラフトゲノムおよび遺伝子アノテーションを全て完了し、比較ゲノム解析を実施する。さらに、エンマコオロギの比較トランスクリプトーム解析から、コオロギ科全体の卵休眠の分子機構に関する洞察を得る。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Comparative Analysis of Mitochondrial Genomes in Gryllidea (Insecta: Orthoptera): Implications for Adaptive Evolution in Ant-Loving Crickets2021
Author(s)
Ryuto Sanno, Kosuke Kataoka, Shota Hayakawa, Keigo Ide, Chuong N Nguyen, Thao P Nguyen, Binh T N Le, Oanh T P Kim, Katsuhiko Mineta, Haruko Takeyama, Makio Takeda, Toshiyuki Sato, Takeshi Suzuki, Kei Yura, Toru Asahi
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Journal Title
Genome Biology and Evolution
Volume: 13
Issue: 10
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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