2011 Fiscal Year Annual Research Report
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09J03335
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
後藤 寛貴 北海道大学, 大学院・環境科学院, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 進化発生学 / 分子発生学 / 幼若ホルモン / クワガタムシ / 表現型可塑性 / 大顎 / 性決定遺伝子 / 形態形成因子 |
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| Research Abstract |
1.大顎サイズ制御に関する内分泌制御メカニズム
オスの大顎発達は,内分泌制御因子の1つである幼若ホルモンが促進していることを実験的に示した(PLoS ONEに掲載済).
2.大顎サイズ制御に関する分子発生学的メカニズム
大顎発達の分子機構について,材料種であるCyclommatus metalliferにおいて,16種類の候禎遺伝子のホモログ配列を単離し発現動態を解析すると共に,RNAiによる機能解析を行った.機能阻害により,大顎のサイズ・形態に影響が現れる遺伝子が複数特定された.これらの遺伝子は大顎の発達・形態形成に関与していると考えられる.
3.大顎サイズの性的二型を制御する分子発生学的メカニズム
大顎サイズの性的二型をもたらす分子機構を探るため,昆虫類で広く保存されている性決定遺伝子dsxについて,配列の単離・発現解析・機能解析を行った結果,dsxはクワガタの性特異的な大顎発達を制御する重要な因子であることが明らかになった.
4.大顎相体サイズに対する人為選択の試み
クワガタの大顎サイズは体サイズに相関して大きく変化する.しかし,同じ体サイズであっても,個体ごとに大顎サイズには若干の個体差が見られる.この大顎の相対サイズの決定には遺伝的影響が大きいことを示した(Entomological Scienceに掲載受理済).さらにより長い大顎を持つ系統と,より短い大顎を持つ系統を作成するため,大顎の相対サイズに対して人為選択をかけ,5世代の選択を経て,相対大顎サイズが異なる系統を確立した,
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
クワガタの大顎サイズ制御に関わるホルモン経路の役割については,幼若ホルモンが重要な役割を果たしていることを示し,すでに査読付き国際誌に掲載されている.また下流の分子機構についても17つもの遺伝子に対して発現・機能解析を行いいくつかサイズ制御に関わる遺伝子を同定した。ここまでの成果は概ね計画通りであり、さらにこれに加えて性決定に関する分子機構が雌雄の大顎サイズ差を生み出していることを発見したため、計画以上の進展と言える.
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は得られた知見について,その制御機構の上位下位関係や未知の制御機構の探索など,サイズ制御機構の統合的なメカニズムについて理解し,さらにその進化プロセスについて,種間比較などを通して明らかにしていく必要がある.
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Juvenile hormone titer and related gene expression during the change of reproductive modes in the pea aphid2012
Author(s)
Ishikawa A, Ogawa K, Gotoh H, Walsh KT, Tagu D, Brisson AJ, Rispe C, Jaubert-Possamai S, Kanbe T, Tsubota T, Shiotsuki T, Miura T
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Journal Title
Insect Molecular Biology
Volume: 21
Pages: 49-60
DOI
Peer Reviewed
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