2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K06067
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
佐原 健 岩手大学, 農学部, 教授 (30241368)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | トビケラ / 染色体進化 / BACライブラリー / FISH |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度ニンギョウトビケラBACをプローブとしたFISHを行った結果、鱗翅目昆虫の基本染色体数n=31のうちカイコのChr2, 11, 30に対応する染色体に座上する遺伝子オルソログを除き、複数オルソログのマッピングが実行できた。特異シグナルが認められた97のうちカイコ染色体との対応関係を示さなかったのは8プローブであった。なお、減数分裂の観察からニンギョウトビケラ染色体数はn=22と考えられたため、29対のなかのいくつかは同一染色体にマップされるはずである。シグナル座上位置からいくつかの候補は考えられるので、22対に収束するためのさらなる実験が必要である。
シマトビケラ上科ヒゲナガカワトビケラとエグリトビケラ上科のニンギョウトビケラの間に位置する上科であるナガレトビケラ上科のムナグロナガレトビケラを対象として、上科別の比較を企画していた。これは、ヒゲナガカワトビケラが非鱗翅目タイプの染色体構成を持っていると予想されていたため、ニンギョウトビケラが鱗翅目タイプの染色体構成でなかった場合に、3上科内の染色体進化を確定させることを目論んでいたためでもあった。ところが、本年度ニンギョウトビケラが鱗翅目の種と同様の染色体構成タイプであるらしいことが判明し、第2の目的である鱗翅目昆虫のW染色体の起源をより進化的な種で調査することとした。そこで今年度、蛹期を湿った陸上環境で過ごすホタルトビケラのBACライブラリーを構築し、構築されたライブラリーからオルソログのPCR選抜を行うための384プレート、24ｘ16のxとyにおいるDNAプールを作製した。また、同種の配列情報を得るためにRNAseqを行った。その結果、65,354 Contigsを得て、BmTOPによりオルソログ候補を検出した。現在までに、in silcoによるprimer設計を終えており、これらを含むBACの特定に進んでいる。
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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
「トビケラ目昆虫の染色体は既知の進化的チョウ目昆虫とどのような関係にあるのか」について、ニンギョウトビケラでは同タイプの構成である蓋然性が高くなり、現在知られているカイコに代表される鱗翅目昆虫タイプの染色体構成は、トビケラ目において生じたと推測できるところまで研究が進んだ。また、もう一つの核心的な問い「チョウ目昆虫に認められるW染色体の起源」の解明について、ニンギョウトビケラでのデータが得られたので、さらに進化的なホタルトビケラへと研究進捗できたため。来年度の研究により、W染色体の対合ペアであるZ染色体マッピングについて、鱗翅目昆虫に近いトビケラを含む種間での比較によりその起源に迫れるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ニンギョウトビケラについてはさらに計画通り研究を進める。また、当初の研究計画を一部変更して、ホタルトビケラについて、（１）BACライブラリーの作製、（２）遺伝子配列情報を取得、（３）解析対象とするカイコ単一遺伝子を選抜、（４）配列情報に基づいたプライマー作製まで進捗しており、（５）対象とする相同遺伝子を持つBAC選抜用DNAプール作製、（６）PCRによるBAC選抜、（７）BAC-DNAの抽出とラベリング、（８）染色体標本作製、（９）ラベルしたBAC-DNAプローブによるFISH、（１０）蛍光顕微鏡による観察、（１１）染色体画像データ取得とマッピング情報の比較解析を行う。これらの結果を俯瞰し、トビケラ目とチョウ目における染色体進化を解明するとともにチョウ目昆虫のW染色の由来を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大により日本蚕糸学会第91回大会がオンライン開催となり、当初計画していた旅費の一部が執行できなかったため。
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