Arms race between hosts and symbionts over sex ratio
Project/Area Number |
22K19351
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
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Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
Principal Investigator |
陰山 大輔 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (60401212)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 正幸 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 植物防疫研究部門, 主任研究員 (80837609)
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Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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Keywords | オス殺し / サプレッサー / 雄殺し / スピロプラズマ / 進化的軍拡競争 |
Outline of Research at the Start |
有性生殖する多くの生物種では性比が1:1であり、それは適応的である。ところが節足動物では、細胞質に寄生する細菌が宿主の性比をメスに偏らせる場合がある。我々は、カオマダラクサカゲロウ(宿主)において、共生細菌スピロプラズマによる雄殺しのせいで雌に偏った集団性比が、数年後には、宿主側の雄殺し抵抗性遺伝子が集団内に固定し、集団性比が正常化していることを発見した。更にその後、宿主の持つ雄殺し抵抗性の影響を受けずに雄殺しを引き起こす新規スピロプラズマ株を発見した。この新規株に着目し、比較ゲノム、集団解析、機能解析等を通じて宿主とスピロプラズマで見られる性比を巡るダイナミックな進化的攻防をとらえる。
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Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は、7月と9月に石垣島、広島県福山市、奄美大島での採集を行い。野外個体の感染率とそれらが生む子どもの性比を調査した。その結果、今年度の調査では、2019年度に発見されたオス殺し抵抗性を打破するスピロプラズマ「ハイパー株」は見つからなかった。おそらくまだ検出される程度に感染頻度が上昇していないと考えられる。一方、福山市での調査では、オス殺し抵抗性に感受性を持つ従来型のスピロプラズマ(従来株)が、年を追うごとに着々と頻度を減少させていることが明らかとなった。これは、おそらく、宿主がオス殺しに対する抵抗性を身に付けてからは、スピロプラズマが持つコスト(宿主の適応度形質に与えるコスト)のみが宿主にのしかかっているせいで感染頻度が下がってきているものと思われる。今後のさらなる調査により、従来型のスピロプラズマが消滅し、ハイパー株が上昇していくのかどうかが明らかとなってくると期待している。さらに、今年度の成果としては、スピロプラズマの従来株のゲノムが決定できたことがあげられる。現在、ハイパー株のゲノム解析に進んでおり、それが完了したら、従来株とハイパー株とのゲノム比較に進める予定である。その結果、ゲノム上の違いを区別できるマーカーが作成できたら、すでに保存済のサンプルを調べ直すことが可能となり、集団レベルでの従来株とハイパー株のダイナミックな変化を過去(サンプリング済)から将来に分かって、調査していることが可能になる。
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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
予定通り野外個体の感染および性比形質(オス殺しの有無)を調査することができ、新たな傾向を着実に捉えることができた(従来株の頻度現象)。
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Strategy for Future Research Activity |
スピロプラズマ(ハイパー株)のゲノム解析を終わらせ、従来株との比較を進め、抵抗性打破のメカニズム解明へのヒントを得る。また従来株とハイパー株を見分けるマーカーを作成し、野外の頻度調査を進める。実験室では、感染移植実験により、ハイパー株の性状解析を進める。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)