2019 Fiscal Year Annual Research Report
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19H03269
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
竹花 佑介 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (60432093)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安齋 賢 基礎生物学研究所, バイオリソース研究室, 助教 (20779467)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 性決定遺伝子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、互いに近縁でありながら異なる性決定システム（XY型およびZW型）を示すメダカ属javanicusグループの４種について、全種から性決定遺伝子を同定することで、XY型からZW型が生じた進化メカニズムを解明することを目的としている。本年度は、ゲノムシークエンスを用いた性決定遺伝子候補の探索を中心に、以下の実験を行った。
ZW型のジャワメダカとハブスメダカについては、Z染色体あるいはW染色体のみをもつ半数体胚を作出し、それぞれからIlluminaデータを取得した。これをすでに構築したジャワメダカの参照配列にマッピングすることで、Z染色体とW性染色体の間でカバレージが異なる領域や遺伝的分化が認められる領域を特定した。ジャワメダカについては、W染色体特異的なPacBioコンティグが見出され、この中に性決定遺伝子が含まれている可能性が考えられる。また、ジャワメダカの実験系統の原産地にあたるペナン（マレーシア）にて野生集団を採集し、実験系統で確立した性連鎖マーカーを用いて遺伝的性（ZZあるいはZW）を確認した。ZZはすべてオス、ZWはすべてメスであったことから、野生集団が実験系統と同一の性決定機構をもつことが確認できた。一方、XY型のタイメダカについては、集団ゲノミクス解析によって、その性染色体と性決定遺伝子座を特定した。XY型のハウザンメダカについては、Y染色体特異的にDmrt1が10コピー以上遺伝子重複していることを見出した。これらY染色体のDmrt1をノックアウトするとXY個体がメスに性転換したことから、本遺伝子が性決定遺伝子であるこが強く示唆された。
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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
当初の計画に沿って各種のゲノム解析が完了しており、野生集団の採集と解析も実施できた。また、一部についてはノックアウト系統の作出と解析についても実施することができた。これらの実験について成果を得ることができたため、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
性決定時期の生殖腺についてトランスクリプトーム解析を行い、この時期に性特異的な発現パターンを示す遺伝子を同定する。これらのなかから、本年度特定した性決定遺伝子領域内に存在する性決定遺伝子候補を同定する。これらの候補遺伝子について、遺伝子ノックアウト実験と遺伝子導入実験を行い、これらの候補遺伝子が性決定機能をもつかどうかを明らかにする。
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Research Products
(11 results)
