2021 Fiscal Year Annual Research Report
比較ゲノミクスと進化発生学から紐解く機械的生殖隔離の強化と種分化
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21H02566
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
高見 泰興 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (60432358)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小笠原 道生 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (00343088)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 交尾器形態 / 種分化 / エボデボ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，交雑に起因する交尾器形態の分化と，それに伴う種分化の過程を検証する．交尾器形態の違いが機械的生殖隔離をもたらすオオオサムシ類について，これまで進められてきた研究をさらに発展させ，種分化過程における交尾器形態とゲノムの分化機構と，形態の遺伝発生学的基盤を明らかにすることを目的とする.
（1）種間交雑に伴う形態とゲノムの分化機構の解明：分布を接する近縁種を対象に，行動実験によって交尾器形態の形質置換をもたらした自然淘汰を定量する．集団ゲノミクス解析により，自然淘汰と遺伝子流動の影響下にあるゲノムの分化動態を解明する．これまで，他種と接触し交尾器形態に形質置換が見られる複数の個体群において，より種間差の大きい形態変異が種間交尾のコスト（交尾器の損傷，交尾時間のロス）を低減しうるという自然淘汰を検出した．また，比較ゲノム解析のためのサンプリングを行い，ゲノムシーケンスデータを蓄積した．
（2）遺伝発生学的基盤の解明：マイクロCTとin situ hybridizationを用いた形態形成・遺伝子発現解析により，交尾器形態の発生過程と，形態の種間差に関わる遺伝的背景を解明する．これまで，最も巨大化した交尾器を持つドウキョウオサムシの発生過程サンプルを取得し，マイクロCTによる形態の観察と測定を進めている．また，in situ hybridizationの実験系を構築するため，ポジティブコントロールのアクチン遺伝子を使って条件設定を進めつつある．
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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
行動実験による自然淘汰の検出については，既にほぼ完了し，論文執筆の段階に進みつつある．
比較ゲノミクスについては，2種24集団から１個体ずつのシーケンスを終え，このデータを元に最初の解析を進めている．
交尾器形態の発生過程の把握については，種間変異を網羅するサンプルが既に取得できており，マイクロCTによるデータ取得を進める段階にある．
in situ hybridizationによる遺伝子発現解析については，各発生段階のサンプルを2種3集団についてほぼ完了している．また，実験プロトコルの作成を進めており，ポジティブコントロールについてはほぼ再現するようになりつつある．
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| Strategy for Future Research Activity |
行動実験による自然淘汰の検出については，公表に向けて論文を執筆する．
比較ゲノミクスについては，解析を進め最初の論文としてまとめると共に，2種の接触域からの重点的なサンプリングとシーケンスを進める．
発生過程の把握については，マイクロCTデータ取得を終え，解析と論文執筆を進める．
in situ hybridizationについては，実験プロトコルを完成とさせ，候補遺伝子を用いた予備実験を開始する．
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