Evolution of colour ornamentation traits in guppies: focus on the csf1r gene.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H02558
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45040:Ecology and environment-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Kawata Masakado 東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 総長特命教授 (90204734)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 性選択 / 雄の装飾性質 / mate choice / グッピー / Poecilia reticulata

Outline of Final Research Achievements

This study tested the possibility that the csf1r/csf1 genes are candidate for 'good gene' in the sexual selection theory by showing that the csf1r/csf1 genes affect the male ornamental traits (orange spot), and also affects immunocompetence, such as bacterial resistance, using Csf1 signalling inhibitors. Experiments showed a relationship between Csf1 signalling activity and the expression of orange spot area and saturation. Experiments with Csf1 signalling inhibitors and lipopolysaccharide (LPS), a component of the outer membrane of Gram-negative bacteria, suggested that Csf1 signalling may enhance defence against pathogens such as bacteria by promoting immune cell activation and pathogen recognition.

Free Research Field

進化生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、雄の派手な装飾形質がなぜ進化するのか、について幾つかの理論が提唱されてきたが、まだ確定的な結論にいたっていない。理論の一つであるメスが「よい遺伝子」をもつ雄を選ぶという仮説についても、具体的な遺伝子を特定した研究はこれまでなかった。本研究では、csf1/csf1r遺伝子が、雄の装飾形質であるオレンジスポットに影響すると同時に、病原体などへの抵抗性にも影響することを示し、これらの遺伝子が「よい遺伝子」の候補であることを示した。これらの成果は、生存率を低下させるような生物の性質をなぜメスが選好するのか、という長年の問題への解決へ繋がるものと期待できる。