2017 Fiscal Year Annual Research Report
クローナル生物共存の生態機構解明と遺伝基盤：絶対単為生殖型ミジンコを用いた解析
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16H02522
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
占部 城太郎 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (50250163)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ニッチ / 共存機構 / クローン生物 / 生殖様式 / 湖沼 / ミジンコ / 進化 / 外来種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、(1)野外調査、(2)ニッチ測定実験、(3) 競争実験、 (4)ゲノムシーケンス解析、(5)遺伝子発現解析を実施することにより進めている。本年度は、(2)(3)を中心に行うとともに、 (4)としてミジンコ (D .pulex)19クローンの全ゲノムの解読と解析を行った。 (2)においては、餌に対する応答が遺伝的に固定されているのか可塑的なものかを調べるため、異なる餌条件下で各クローンの消化酵素活性を調べた。その結果、調べた６クローンの間で消化酵素活性は異なっており、その遺伝率(broad sense heritability)は生活史形質や形態形質よりもむしろ高いことが分かった。また、クローン間での競争・成長能力に対する温度影響についても調べた。その結果、温度が高くなるほどクローン間での競争能力の差が顕著になることが分かった。(4)については、クローン間でのSNPから、塩基配列の同義置換と非同義置換の割合や変異がみられた遺伝子について解析を進めた。日本に侵入しているミジンコのうち、JPN1とJPN２群について解析を行った所、両クローン系統間で同義置換/非同義置換率に有意な違いがあることがわかった。この結果は、２つのクローン群間で選択圧の強さがことなっていたことを示唆している。そこで、これらクローン群が日本に侵入した年代をより正確に見積るため、ミトコンドリアDNAの塩基配列についても解読を進めることとした。
これら実験と並行して、各ミジンコクローンの休眠卵生産や、変異遺伝子の有無等について調べるとともに、(5)遺伝子発現解析の準備を始めた。これら実験により、最終年度は、複数のミジンコクローンが長期にわたって共存出来る生態学的な理由とその進化・遺伝的背景の解明を目指す。
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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
予定どおりの調査項目を実施することが出来た。特に、生態学的に重要な生活史特性や形態に関する形質以上に、消化酵素活性の遺伝率が高いことが分かり、ミジンコクローンによって餌環境が選択圧として重要な役割を担っていることが示唆された。また、ゲノム解読にあたっては計２１クローンを対象にすすめ、核ゲノムについて十分な精度で解読することが出来た。その結果を元に、クローン間での変異遺伝子の抽出を試みているが、今の所、摂食や休眠に直接関与する遺伝子の変異は見つかっていない。そこで、より具体的な変異を調べるため、当初計画どおり、遺伝子発現実験を行うこととし、その準備を進めた。よって、研究は順調に進呈していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
3年目にあたる2018年度も当初計画に沿って研究を実施する。
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