2022 Fiscal Year Annual Research Report
Ecological genetics of speciation in natural populations
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22H04983
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
北野 潤 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 教授 (80346105)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸田 治 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (00545626)
石川 麻乃 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (20722101)
山崎 曜 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 助教 (40816021)
山道 真人 長崎大学, 熱帯医学研究所, 客員准教授 (70734804)
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| Project Period (FY) |
2022-04-27 – 2027-03-31
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| Keywords | 種分化 / 魚 / 適応進化 / ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
雑種不妊や雑種致死などの雑種異常の原因変異を同定するためにトゲウオのイトヨ属・トミヨ属などの集団間・種間雑種を複数家系作出した。一部については、すでに生殖線の表現型解析の後、家系個体のRADシークエンスによってQTLマッピングを実施した。ファインマッピングにて遺伝子座が絞り込めた家系に関しては精巣のバルクのRNAシークエンスおよび精巣シングルセルRNAシークエンス解析なども駆使して候補遺伝子の絞り込みを行い、これらについて順次CRISPRでの操作実験を開始した。また、染色体構造変化と種分化の関係を解明するために、染色体構造をCRISPRで変換させる実験に着手し、逆位および大きな欠失の誘導に成功した。さらに、複数のトゲウオの集団・種のデノボゲノムアセンブルを実施した。これらと、種分化の進行具合との相関を解析した。野外で働く生態的な生殖隔離機構を同定し、その原因遺伝子座をマッピングするために、野外メソコスムを設置し、イトヨ属の各種雑種を放流した。生存個体を回収後、成長率や肝臓の重量などを計測し、生存率や成長率や栄養状態などのQTLマッピングを行なった。その結果、一部については、適応度に貢献する遺伝子間相互作用（エピスタシス）らしきものを既に同定できた。理論研究とシミュレーションを実施するために、種分化を誘導しやすい条件についてまずは議論を重ねて総説の執筆に取り掛かった。この知見に基づいて理論モデルを実際に構築し、数理解析やシミュレーションを行うための基盤を整えた。
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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
遺伝・ゲノム解析、生態解析、理論解析の全ての面において、当初の予定通り進んでいるから。
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| Strategy for Future Research Activity |
雑種異常のマッピングを継続するとともに、原因変異を同定するために、順次CRISPRを継続する。染色体構造変化を誘導したトゲウオにおける雑種異常への貢献を解析する。野外メソコスム実験を継続し、野外で働く生殖隔離機構とその遺伝基盤を同定する。種分化を誘導しやすいあるいは抑制しやすい条件について、数理解析やシミュレーションに進める。
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