2022 Fiscal Year Annual Research Report
Evolutionary genomic basis of sexual weapons and its constraints
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21H02540
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
岡田 泰和 東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (10638597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 賢祐 岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (40550299)
後藤 寛貴 静岡大学, 理学部, 助教 (60737899)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 性選択形質 / 性的二型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
武器を持つ甲虫であるオオツノコクヌストモドキおよびモモブトハムシにおいて，栄養条件や性，器官ごとに発現変動する遺伝子の探索を高速シーケンスにより行い，武器形成遺伝子の候補を探索した．オオツノコクヌストモドキについては，性に偏った発現をする23遺伝子について終齢幼虫期にノックダウン解析を行い，変態過程の改変を試みた．その結果，4つの遺伝子で武器形態への影響を検出でき，メスで多量に発現する遺伝子の中にも武器形態を抑制的に制御する遺伝子や武器形態に関与するが見つかってきた．また，武器サイズを決める主要な因子の一つと目されるインスリン様ペプチドについて，様々な甲虫種でバイオインフォマティクス解析を行い，各種が多数のインスリン様ペプチドを持つことを確認し，分子レベルでの多様性を見出した．また，オオツノコクヌストモドキについては，形態のみならず，行動観察実験・活動性の測定を行うことで，インスリン様ペプチドが闘争行動や内部生理状態に影響することが明らかになってきた．
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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
オオツノコクヌストモドキについて，ゲノム配列解析や発現遺伝子解析をもとに，性に偏った発現をする23遺伝子についてのノックダウン解析が進み，いくつかの遺伝子が武器形態に関与することを明らかにできた．この成果について，応用動物昆虫学会などで発表し，論文執筆を進めている．また他の甲虫種においても，機能解析をすすめる段階にあり，全体としておおむね順調に進捗している．
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| Strategy for Future Research Activity |
また，武器サイズを決める主要な因子の一つと目されるインスリン様ペプチドについて，様々な甲虫種でバイオインフォマティクス解析を行い，各種が多数のインスリン様ペプチドを持つことを確認できている．今後は様々な甲虫種でノックダウン解析を行い，多様なインスリンの武器形成への寄与の実態を明らかにし，種間比較を行う．また，オオツノコクヌストモドキについては，インスリンが形態だけでなく行動や生理状態に寄与する可能性が見いだされているため，インスリンの多面的な機能について明らかにしていく．
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