トンボの性分化に関わる体色多型の分子機構
Publicly Offered Research
| Project Area | Spectrum of the Sex: a continuity of phenotypes between female and male |
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| Project/Area Number |
20H04936
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
二橋 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (50549889)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
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| Keywords | トンボ / 性分化 / メス多型 / オス多型 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、10 種のトンボについて、雌雄差の外見に関与する遺伝子および性分化に関わる体色多型の原因遺伝子の解明を目指す。具体的には、①雌雄間および多型間でのRNAseq による性分化関連遺伝子の探索、②RNAi による性分化候補遺伝子の機能解析、③性分化候補遺伝子が多型の原因遺伝子であるかを比較ゲノム解析によって検証、の3 点を中心に解析を進める。また、性分化候補遺伝子が絞り込まれた場合は、性染色体や既知の性分化遺伝子との関係を調べる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
トンボは基本的に視覚で相手を認識するため、雌雄で翅や腹部の色彩・斑紋が著しく異なる種が多い。興味深いことに、幅広いトンボでオスに擬態するメス（オス型メス）や、逆にメスに擬態するオス（メス型オス）が出現する。この現象は、生態学的な面から研究が進められてきたが、多型や性分化に関する分子基盤はほとんど未解明である。本研究では、トンボ複数種のメス多型、オス多型に着目しながら、①オスとメスの見た目の性差に関与する分子基盤、および②性分化に関わる体色多型の原因遺伝子、を解明することを目的とする。
2021年度は、水中生活を行う地味な体色の幼虫（ヤゴ）から、陸上生活を行う色鮮やかな成虫へと、劇的に形態を変化させるトンボの変態に重要な遺伝子群の発現解析および機能解析の結果を整理して、PNAS誌に論文発表を行った。興味深いことに、他の昆虫の「さなぎ」の形質を決定するbroad遺伝子が、「さなぎ」の時期を持たないトンボでは、幼虫の形質を作り出す遺伝子と成虫の形質を作り出す遺伝子の両方をコントロールしていることが確認された。また、成虫化に必須なKr-h1遺伝子の機能阻害では雌雄で異なる表現型が得られるのに対して、broad遺伝子の機能阻害では雌雄差は見られないことが判明した。また、アオモンイトトンボの体色形成機構について、RNAi後のRNAseq解析を行うことで、性分化遺伝子とホルモン関連遺伝子および色素合成遺伝子の関係を解明することができた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
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[Book] 日本のトンボ 改訂版2021
Author(s)
尾園 暁、川島逸郎、二橋 亮
Total Pages
532
Publisher
文一総合出版
ISBN
9784829984086
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