The emergence mechanisms of second and third sex-determining genes in the same medaka population driven by retrotransposon

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K06278
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 明正 大純 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 助教 (00781808)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: Oryzias latipes / sex-determining gene / LTR retrotransposon / Gsdf

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、性決定遺伝子が頻繁に交代するメダカ属において、性決定遺伝子へ進化途上の祖先遺伝子からの変化が小さい、複数の性決定遺伝子が共存する稀有なミナミメダカの長崎県野生個体群を用いた。本個体群ではミナミメダカに共通の性決定遺伝子Dmyに加えて、LTR retrotransposonの挿入によって誕生した第2の性決定遺伝子GsdfneoY、GsdfneoYを特異的に抑制する第3の性決定遺伝子の同定とその誕生の分子機構を解明する。これらによって、脊椎動物における遺伝性決定の多様化の大きな要因であると考えられる、新規性決定遺伝子を連鎖的に生み出す新たな分子機構を明らかにすることを主目的とした。2022年度に第3の性決定遺伝子の候補を4遺伝子座に絞り込んだ。2023年度はさらなる遺伝子座の絞り込みを続けることで、遺伝子の同定を試みた。

第3の性決定遺伝子を持つGsdfneoY(+)雌とHd-rR雄を交配したG1のGsdfneoY(+)雌と、Hd-rR雄を交配したG2に出現したGsdfneoY(+)雌の性連鎖解析によって絞り込んだ4遺伝子座（LG8、17、22、24）を対象とした。この4遺伝子座がヘテロ接合で得られる、そしてGsdfneoY(+)雌の出現率の増加が期待できる4遺伝子座がヘテロ接合で得られる交配を行い、それぞれ300以上のG3個体を得た。G3のGsdfneoY(+)雌の出現割合は低く、4遺伝子座は連鎖しなかった。これらの結果は第3の性決定遺伝子の存在よりも、GsdfneoY(+)の雄決定能力が100%ではない数％浸透度の低い性決定遺伝子であることを示唆した。