2019 Fiscal Year Annual Research Report
Genomic approaches for understanding Lunar-phase dependent spawning in tropical groupers
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18K14523
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
竹内 悠記 琉球大学, 理工学研究科, 博士研究員 (00754904)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 月齢同調産卵 / 時計遺伝子 / 月周性 / ハタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
月齢同調産卵魚は月の満ち欠けに応じた月光照射時間の周期的変化を情報源に月齢を認知すると考えられる。また、時計関連遺伝子が月光から得られる情報を伝達する内的因子と考えられる。本研究は、月齢同調産卵を示す2種のマハタ属魚類に着目し、時計関連遺伝子の発現変化に月光が与える影響とゲノム配列の比較から、月齢認知に関わる時間計測機構の普遍性と多様性を明らかにすることを目的とした。
異なる月齢で一斉同調産卵を行うヤイトハタとカンモンハタ2種を用い、Illumina HiseqによるショートリードシーケンスおよびOxford Nanopore Minionによるロングリードシーケンスを組み合わせたHybrid assemblingによる全ゲノムシーケンシングを行った結果、ヤイトハタでは11047本のscaffoldから成る約1050Mbp(N50=415794)、カンモンハタでは9463本のscaffoldからなる約906Mbp (N50=188685)のドラフトゲノム配列を得た。これらの配列からも5種のCryptochrome(Cry)遺伝子領域を特定でき、その上流配列を得ることができた。
自然光周期下で飼育したヤイトハタの間脳域におけるCry mRNA発現を新月、上弦の月、満月、下弦の月の4月相で調べた結果、Cry2 mRNA発現が新月において有意に上昇した。カンモンハタの間脳においてもCry2 mRNA発現は似たパターンを示すものの、翻訳開始点から上流5kbにおける時計遺伝子発現制御配列(E-Box, D-Box)出現頻度に違いが認められ、ヤイトハタCry2上流配列では認められなかったE-BoxがカンモンハタCry2では2つの出現した。本結果はハタ2種間におけるCry2発現制御において、E-Boxに結合すると考えられる時計遺伝子産物のフィードバックの受け方が異なることを示唆する。
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