2019 Fiscal Year Annual Research Report
Disruption of sex chromosome inheritance, functional complementation, developmental block of nonhosts associated with endosymbiotic Wolbachia pipientis
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19H02972
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
陰山 大輔 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (60401212)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐原 健 岩手大学, 農学部, 教授 (30241368)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 生殖操作 / 細胞内共生細菌 / ボルバキア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・7月に他の研究機関の研究者とともに種子島を訪れ、キタキチョウの採集および野外調査を行い、分子実験に必要な材料を確保することができた（ただし、染色体観察に必要なサンプル量は満たしていなかった）。
・Wolbachiaによる全メス系統の幼虫期に抗生物質を投与して性決定遺伝子であるdoublesex (dsx)遺伝子のスプライシングパターンがメス型からオス型に変化する現象について、反復をとってコントロールと合わせてサンプリングを行い、トランスクリプトーム解析（RNA-seq）を行った。
・キタキチョウから樹立した培養細胞を用いて、ボルバキアがdsxのスプライシングパターンをオス型からメス型に変化させることを明確に示すことができた。
・11月にローザンズ大学（スイス）を訪問し、キタキチョウをメインとしたWolbachiaの生殖操作に関するセミナーおよび学術交流を行った。アリなどでみられるゲノム消滅に関する貴重な情報を得ることができた。また、そのときに著名な研究者から、キタキチョウにおける性染色体の伝達阻害メカニズムに関する発生学的説明として、「祖父由来ゲノム消滅説」の可能性を指摘された。帰国後、その可能性を検証するための交配実験を行い、実験に必要なサンプルを取得することができた。
・カブラハバチにキタキチョウのWolbachiaをインジェクションすることにより次世代の胚発生が起きなくなる現象（非宿主の発生阻害）について、産卵前のメスをサンプリングし、トランスクリプトーム解析（RNA-seq）を行った。ゲノムが失われている可能性を考慮した上でコントロールと比較して発現量の違いを調査している。
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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
材料の都合上、染色体観察が保留となっているが、培養細胞の実験が予想以上にうまくいったり、非宿主の発生阻害の実験を前倒しで行うことができたり、現象に対する新たな仮説を検証できることになるなど、全体としてみると順調といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナの関係で採集がいつ可能になるのか不明だが、種子島での採集を行い、十分な材料が揃い次第、染色体観察を進める。また、昨年度取得したトランスクリプトームデータの解析を進めるとともに他の分子実験については予定通り遂行する。
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