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2009 Fiscal Year Annual Research Report

メス特異的性染色体Wの進化をカイコとクワコの比較ゲノムから明らかにする

Research Project

Project/Area Number 21380042
Research InstitutionNational Institute of Agrobiological Sciences

Principal Investigator

門野 敬子  National Institute of Agrobiological Sciences, 昆虫ゲノム研究・情報解析ユニット, 上級研究員 (40355722)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三田 和英  独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫科学研究領域, 特任上級研究員 (30159165)
阿部 広明  東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 助教 (80222660)
前川 秀彰  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター・分子生命科学研究施設・遺伝子機能解析学分野, 教授 (60100096)
中島 裕美子  琉球大学, 熱帯生物圏研究センター・分子生命科学研究施設・遺伝子機能解析学分野, 准教授 (70244340)
行弘 研司  独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫ゲノム研究・情報解析ユニット, 主任研究員 (50343992)
Keywordsクワコ / 性染色体 / ゲノム / 進化 / カイコ / 性決定 / Z / W
Research Abstract

カイコW染色体において性決定遺伝子の候補となる、2つのzinc-finger遺伝子(z1、z20)を単離・解析した。しかし、これらの遺伝子は日本クワコのWにはなく、さらに、日本クワコWと中国・韓国クワコWの構造が全く異なることを発見した。そこで、インド2、中国6、台湾2、韓国2、日本11地域のクワコのW染色体、ミトコンドリアDNA、および常染色体上の遺伝子をPCRにより解析した。アジア広域におけるクワコWの分散地図を作成し、また、系統解析により、どのようにして2つの異なるWが誕生したかを推定した。
Wの構造から次の3グループに分類された。【カイコW型】全ての東アジア大陸のサンプル、【日本クワコW型】全ての日本クワコのサンプル、【その他】全てのインドクワコサンプル。現在マーカーなし。インドのクワコはクワコに近い近縁種である可能性が高い。また、Wマーカーの変異速度は常染色体のものと比べて3~10倍遅いことが分かった(平均値はミトコンドリア:常染色体:W染色体=1:0.63:0.12)。推論として、クワコは約1400万年前にインド方面から東アジア方面に拡散し、約700万年前に大陸の一系統でzinc-finger遺伝子が常染色体からWに転座することによって新規Wの先祖型が誕生したが、この新規Wは中立的で小規模集団でしかなかった。W上のzinc-finger遺伝子は重複によってコピー数を増やした(30万年前)。この時期に新規Wは性決定に有利な変異を獲得し大陸内で急激に広まった。現在大陸に存在するカイコ型Wは全て4コピーのものである。日本列島は約10万年前に大陸から地理的隔離して新規Wの侵入はなかった。このようにして異なるWの分布が生じたと考えられる。しかし、インド北東部、シベリアなど、サンプルの得られていない地域があり、推論を裏付けるためにもこれらの地域のサンプル収集が必要である。

  • Research Products

    (13 results)

All 2010 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] 亜熱帯に生息する昆虫・クモ類に見出される転移因子マリナー様配列の水平伝播機構の解析2010

    • Author(s)
      奥間政一郎, 川西祐一, 佐々木健志, 日高道雄, 前川秀彰, 中島裕美子
    • Journal Title

      Entomotech 34(in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and molecular characterization of a sex chromosome rearrangement causing a soft and pliable (spli) larval body phenotype in the silkworm, Bombyx mori.2010

    • Author(s)
      Fujii T, Kuwazaki S, Yamamoto K, Abe H, Ohnuma A, Katsuma S, Mita K, Shimada T.
    • Journal Title

      Genome 53(1)

      Pages: 45-54

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of 2nd chromosome region translocated onto the W chromosome by RFLP with EST-cDNA clones in the Gensei-kouken strains of the mulberry silkworm, Bombyx mori L2010

    • Author(s)
      Sivaramakurup Sreekumar, Keiko Kadono-Okuda, Ken-ichi Nagayasu, Wajiro Hara
    • Journal Title

      Genetics and Molecular Biology 33(1)

      Pages: 27-35

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カイコ濃核病ウイルス抵抗性遺伝子、nsd-1とnsd-2の分布2010

    • Author(s)
      門野敬子・Dorington O.Ogoyi・城所久良子・味村正博・小瀬川英一・伴野豊・前川秀彰・中島裕美子, ・行弘研司・伊藤克彦・山本公子・三田和英
    • Organizer
      日本蚕糸学会第80回記念大会.平成22年度 蚕糸・昆虫利用学術講演会
    • Place of Presentation
      長野県上田
    • Year and Date
      2010-04-04
  • [Presentation] 日本産クワコのミトコンドリアCO1遺伝子の塩基多型にもとづく集団間分化の検討2010

    • Author(s)
      行弘研司、岩田和也、冨田秀一郎、河本夏雄、門野敬子、伊藤雅信、伴野豊、木内信
    • Organizer
      日本蚕糸学会第80回記念大会.平成22年度 蚕糸・昆虫利用学術講演会
    • Place of Presentation
      長野県上田
    • Year and Date
      2010-04-04
  • [Presentation] カイコ・クワコのBmTNMLローカスにおける、転移因子の挿入と切り出しイベントの年代推定2010

    • Author(s)
      中島裕美子・川西祐一・前川秀彰・行弘研司・間野修平
    • Organizer
      日本蚕糸学会第80回記念大会.平成22年度 蚕糸・昆虫利用学術講演会
    • Place of Presentation
      長野県上田
    • Year and Date
      2010-04-03
  • [Presentation] The application of the MLE sequences as the "Migration Trace Indicator" among the different population of the same species.2009

    • Author(s)
      NAKAJIMA Yumiko, KAWANISHI Yuichi, MANO Shuhei, MAEKAWA Hideaki
    • Organizer
      International Symposium of Marine Genomics, December 15-18, Okinawa, Japan
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
    • Year and Date
      20091215-20091218
  • [Presentation] The analysis of the specific mariner Transposon in some insects, BmTNML locus and the R2 retrotransposable elements of B.mandarina compared with those of B.mori.2009

    • Author(s)
      Y.Kawanishi, Y.Kamauchi, S.Okuma, S.Mano, Y.Banno, S.K.Nho, Yu-Feng Hsu, K.Ueda, M.Yago, K.Odagiri, T.H.Eickbush, H.Maekawa, Y.Nakajima
    • Organizer
      The 6th Asia-Pacific Congress of Entomology, October 18-22, Beijing, 2009, China
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20091018-20091022
  • [Presentation] Molecular genetics of densovirus resistance in the silkworm, Bombyx mori2009

    • Author(s)
      K.Kadono-Okuda, D.O.Ogoyi, K.Kidokoro, M.Ajimura, E.Kosegawa, Y.Banno, H.Maekawa, Y.Nakajima, K.Yukuhiro, K.Ito, K.Yamamoto, K.Mita
    • Organizer
      International Symposium on Bombyx mori Functional Genomics and Modern Silk Road
    • Place of Presentation
      中国重慶
    • Year and Date
      2009-10-23
  • [Presentation] カイコ濃核病ウイルス抵抗性の分子遺伝学2009

    • Author(s)
      門野敬子, Dorington O.Ogoyi, 城所久良子, 味村正博, 小瀬川英一, 伴野豊, 前川秀彰, 中島裕美子, 行弘研司, 伊藤克彦, 山本公子, 三田和英
    • Organizer
      日本遺伝学会大会ワークショップ
    • Place of Presentation
      長野県上田
    • Year and Date
      2009-09-18
  • [Book] Molecular Biology and Genetics of the Lepidoptera (Densovirus Resistance in Bombyx mori)2010

    • Author(s)
      Kadono-Okuda Keiko(分担)
    • Total Pages
      362
    • Publisher
      CRC Press
  • [Book] Molecular Biology and Genetics of the Lepidoptera (Sex Chromosomes and Sex Determination in Bombyx mori)2010

    • Author(s)
      Abe Hiroaki, Fujii Tsuguru, Shimada Toru(分担)
    • Total Pages
      362
    • Publisher
      CRC Press
  • [Book] 分子昆虫学 ポストゲノムの昆虫研究 (1.5突然変異遺伝子の単離)2009

    • Author(s)
      門野敬子(分担)
    • Total Pages
      426
    • Publisher
      共立出版株式会社

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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