2015 Fiscal Year Research-status Report
逆遺伝学的アプローチによる不均一な蛹期間による両賭け戦略のメカニズム検証
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15K14898
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
小林 淳 山口大学, 農学部, 教授 (70242930)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伴野 豊 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50192711)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 生活史戦略 / 季節適応 / 昆虫 / 遺伝子 / 進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．ポリジーン系支配モデルで予想される染色体組成の再現と蛹期間の検証（１）クワコ単一染色体ヘテロ保持カイコ（大造）系統シリーズの補完と維持：九州大学遺伝子資源開発研究センターにおいて作製されたクワコ（坂戸産）由来の単一染色体ヘテロ保持大造系統シリーズを継代維持するとともに，蛹期間調節に関与する候補遺伝子の座乗が示唆される第4，8，11，15，18染色体ヘテロ系統のsib交配と両親のジェノタイビングを行い，染色体ヘテロの雌雄に由来する次世代卵を選抜した．（２）クワコ染色体ホモ接合系統の作製と蛹期間の調査：前項で得られた第4，8，11，15，18染色体の各ヘテロ接合雌雄の交配後代を飼育し，交配前あるいはランダム交配後のジェノタイピングにより，第8，11，15，18染色体についてはそれぞれホモ系統を選抜でき，第4染色体についても，次年度に飼育でホモ系統が得られる目処がついた．また，第11，15，18染色体の各単一染色体ホモ系統の蛹期間がほぼ均一であることが確認された．さらに，第18染色体ホモ系統に，第8，11，15染色体ホモ系統をそれぞれ交配したF1からF2卵（休眠）が得られたので，次年度以降の二種染色体ホモ系統，さらに三種染色体ホモ系統の選抜に供試する．
２．蛹期間調節に関与する遺伝子群の同定と機能解析（１）DNA解析による原因遺伝子マッピング：原因遺伝子のマッピングへのddRAD-Seq分析の応用を目的として，まず手始めに第18染色体上に座乗するクワコ成虫体色の暗色化を支配する新規遺伝子の位置決定の予備実験を実施したところ，3箇所の候補部位（それぞれ数100kbp）に絞り込むことができ，有効性が確認できた．
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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
予定した3種類よりも多い5種類の候補染色体の単一染色体ホモ系統の作製を実施し，4種類については達成できた．さらに，それらから2種染色体ホモ系統の選抜に必要なF2卵が得られており，交配スケジュールは計画通り進行している．また，原因遺伝子のマッピングにddRAD-Seqを有効活用できることが明らかとなり，今後の遺伝子同定と機能解析の効率化とスピードアップが期待される状況にある．
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| Strategy for Future Research Activity |
１．ポリジーン系支配モデルで予想される染色体組成の再現と蛹期間の検証（１）クワコ単一染色体ヘテロ保持カイコ（大造）系統シリーズの補完と維持：単一染色体ヘテロ保持大造系統シリーズを継代維持するとともに，不足している第1，19染色体などを補完し，適宜今後の系統作製での活用を図る．（２）クワコ染色体ホモ接合系統の作製と蛹期間の調査：2種染色体ホモ系統を選抜し，別の単一染色体ホモ接合系統とのF1に2種染色体ホモ系統を戻し交雑し，全個体の蛹期間を調査するとともに，そのランダム交配の中からジェノタイピングにより3種染色体ホモ接合個体同士の交配を選抜し，3種染色体ホモ接合系統を作製する
２．蛹期間調節に関与する遺伝子群の同定と機能解析（１）DNA解析による原因遺伝子マッピング：予備実験で３箇所に絞られた第18染色体上のクワコ成虫体色暗色化遺伝子の位置を，さらに詳細なddRAD-Seq分析により確定するとともに，前項の戻し交雑全個体をddRAD-Seq分析し，組換えの生じたキメラ染色体を有する個体については詳細な組換え位置の分析と蛹期間との相関性に基づき原因遺伝子の染色体上の位置を確定する．（２）原因遺伝子の配列および発現解析による機能推定：前項で確定した各種原因遺伝子のゲノム配列ならびに転写産物を解析することにより，各遺伝子の機能推定を試み，機能を考察する．
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| Causes of Carryover |
研究分担者による染色体のジェノタイピングが想定したよりも低コストで実施できたことにより，物品費として確保していた経費が未使用のまま残り，次年度使用となった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究分担者が，H28年度に実施する染色体のジェノタイピングならびに系統維持に必要な物品費として主に使用する予定である．
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