2017 Fiscal Year Research-status Report

タイワンシジミの雄性発生とandrodioecyの起源,多様性獲得法の解明

Research Project

Project/Area Number	16K07462
Research Institution	Mie University
Principal Investigator	古丸明三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (10293804)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	遊佐陽一奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (60355641) 河村功一三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (80372035)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	雄性発生 / androdioecy
Outline of Annual Research Achievements	栗東市用水路において、雄と雌雄同体シジミのサンプリングを定期的に実施し、生殖巣の成熟度、成長等について解析を行った。その結果、雄の成長度と雌雄同体の成長度には顕著な差はないことが明らかになった。ただし、成熟が開始するサイズ（殻長）には差があることが判明した。京都府白川における生殖層の組織学的観察の結果、雌雄同体から雄、あるいは雄から雌雄同体への性転換がおこっている根拠は認められなかった。雌雄同体においては精巣が生殖巣の一部分に限定的であったのに対し、雄では生殖巣全体に精巣が発達していることが明らかになった。白川標本を精査したところ、稚貝の段階では高頻度で卵母細胞のみをもつメスと思われる個体が認められ、雌性先熟の雌雄同体であることが判明した。作成した生殖巣切片について、PCディスプレイ上に格子をあてて雌雄同体と雄とで精子の数の相違を推定した。その結果、雄の方が10倍以上の精子を生産していた。遺伝マーカーを確立して、雌雄同体と雄の遺伝的識別が可能なマーカーの探索を行う事を目的とした。マイクロサテライト増幅用のプライマーを合成し、ＰＣＲ増幅により、増幅が安定的におきるか、変異性が検出できるか、プライマーの選定を行った。今年度の研究により７－８座のマーカーを得た。単一のマーカーでは雄と雌雄同体を区別することは困難であったが、複数のマーカーで、遺伝的な識別は可能と判断された。Mt遺伝子の解析によって、淡水産クレードと汽水産クレードに多く区大別されることが明らかになった。また淡水産クレードのうち中国産雌雄同体種と雌雄異体種にはほとんど遺伝的な差は無く、Mt遺伝子が同じである産地も認められた。淡水産で雌雄同体の雄性発生種については、進化的な寿命が長く無いことが示唆された。これらの結果から本種が雌雄異体と雄で構成されるandrodioecyの可能性が高いことが明らかになってきた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason おおむね、成長、生残率についての研究は順調に進捗している。また、淡水産のシジミについて、雌雄同体、雌雄異体が同所的に分布している地点において、MSもミトコンドリア遺伝子も非常に近いことがあきらかになった。これは雄性発生種が生じて時間があまり経過していないことを示している、新たな知見である。また、雌雄同体と判断されてきた種であるが、殻長が小さい時期には卵母細胞のみを形成するという新知見が得られた。ただし、MSについては、マーカーの確率に時間がかかり解析が十分でなく、それは最終年度に集中的に実施して現状を打破したい。また幼生からはＤＮＡ抽出がうまく行かず、ここは想定通りではなかった。幼生を飼育して成長させる等で解析をおこないたい。
Strategy for Future Research Activity	今後は確立したMS遺伝マーカーで、実際に雄が繁殖しているかどうかの確認を行う。また、生残率についてはさらに雄と雌雄同体の比較を、現場での飼育実験をおこなって明らかにする。また、さらに外国産の標本の解析を進め、シジミ属の全体の類縁関係を明らかにする。小型の幼生についてはDNA抽出法を変える、摂餌させて大きくする等の方策により、親子判別、クローン性の判別等の解析を行う予定である
Causes of Carryover	昨年度はマイクロサテライト解析手法の確立がスムースに行かず、多くの検体について分析をおこなうことができなかった。最終年度にその余剰分を充てて解析を効率的に行っていきたい。