2019 Fiscal Year Annual Research Report

Transgenerational seasonal timer in an aphod

Research Project

Project/Area Number	17K19264
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	沼田英治京都大学, 理学研究科, 教授 (70172749)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	神戸崇北海道大学, 農学研究院, 専門研究員 (40648739)
Project Period (FY)	2017-06-30 – 2020-03-31
Keywords	昆虫 / 生理学 / 時間生物学 / 光周性 / 季節適応 / アブラムシ
Outline of Annual Research Achievements	【季節タイマーの生態的意義の検証】前年度までに札幌と京都で得られた実験結果から、「季節タイマーは秋に産むべき両性生殖型を春に誤って産むことを防ぐ」と考えられた。この説を検証するために、京都の自然の温度と日長のもとでタイマーオンの幹母とタイマーオフの胎生メスを飼育し、これらが産んだ子の生殖型を調べた。その結果、タイマーオンの幹母が両性生殖型をまったく産まなかった一方、タイマーオフの個体の大部分がオスや卵生メスを産んだ。これにより、暖かい春の気候のもとでは上記の説が成立することが証明された。【トランスクリプトーム解析】前年度に行ったトランスクリプトーム解析を継続し、季節タイマーのオン・オフと日長によって発現量が変動する遺伝子を探索した。群間で発現が変動していた遺伝子についてGO (Gene Ontology)解析による機能推定をした。その結果、タイマーオフかつ短日において高発現した遺伝子群にヒストン修飾関連遺伝子が多く含まれており、季節タイマーと日長が生殖多型を制御する分子メカニズムにヒストン修飾が関与することが示された。【オープンクロマチン領域の変化の解析】トランスクリプトーム解析の結果、季節タイマーにクロマチン構造の変化が関与することが示唆されたため、オープンクロマチン領域を解析するATAC (Assay for Transposase-Accessible Chromatin)-seqを行った。ATAC-seqライブラリを作成、次世代DNAシーケンサーにより塩基配列データを取得した。共生細菌のゲノム由来のものを除いてアブラムシのゲノムに由来する配列を選別したうえで、領域の解析を行っている。