2021 Fiscal Year Research-status Report
Population genomic studies of social evolution
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20K06765
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
植松 圭吾 慶應義塾大学, 法学部(日吉), 助教 (00793861)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
印南 秀樹 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (90444140)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 社会性昆虫 / 進化 / 集団ゲノミクス / アブラムシ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
社会性の進化に関わるゲノム領域を特定することは、その進化の法則を探る上で重要である。昆虫を始めとした社会性生物では、多様な種におけるゲノム解読が進んでいるものの、集団間にはたらくゲノムレベルでの自然選択の検出に関しては、解析が不十分である。本研究課題では、社会性アブラムシにおいて複数集団・複数個体の全ゲノム配列を取得し、集団の歴史を考慮した集団ゲノミクス解析を行うことで、社会性進化に関与したとされるゲノム領域を特定する。
2021年度は、日本国内に分布するボタンヅルワタムシColophina clematisを対象とし、関東（東京・神奈川・埼玉）、広島、盛岡の地域集団において、1次宿主植物世代・2次宿主植物世代から採集を行い、その中の遺伝的に異なる16個体からDNAを抽出し、ライブラリーを調製後、全ゲノムのリシーケンス解析を行った。得られた塩基配列情報から集団内のSNPデータを取得し、集団構造・動態の推定をおこなった後に、関東集団内の個体を対象に、ゲノム全体における連鎖不平衡の程度を調べた。その結果、10kb離れた2領域間の相関係数はほぼランダムな期待値と同じとなり、組み換えによって連鎖不平衡が減衰することがわかった。また、ゲノム全体において塩基多様度・Tajima’s Dなどの要約統計量およびハプロタイプの推定を行い、自然選択がはたらいた可能性があるゲノム領域を同定し、選択の標的候補である近傍の遺伝子を探索した。加えて、野外調査によって、社会性アブラムシ複数種の地域集団サンプルを取得した。
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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
一部の地域集団の個体の全ゲノムシーケンス解析を行い、その情報をもとにしてゲノムに生じた自然選択を推定することが可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度後半に採集したサンプルについても全ゲノムリシーケンス解析を行うことでデータを追加した後、集団動態の影響を考慮したコアレセントシミュレーションを用いて、自然選択の働いてきたゲノム領域を特定する。また、ボタンヅルワタムシで既に得られているRNAseqデータを利用し、自然選択が働いたとされるゲノム領域の中に不妊の兵隊カーストに特異的に発現する遺伝子が存在するか否かについて解析する。
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| Causes of Carryover |
2021年度後半に採集を行ったサンプルについてのゲノムライブラリー調製および全ゲノムリシーケンス解析が年度中に完了しなかった。そのため、これらのサンプルの全ゲノムリシーケンス解析に使用する。
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