フユシャク類にみられる平行種分化とゲノムの構造不安定性

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H02563
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: 山本 哲史 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 研究員 (10643257)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 紘士 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00508880)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 季節適応 / 進化ゲノミクス / フユシャク

Outline of Annual Research Achievements

地理的に離れた場所であっても互いに似た環境では同じ形質が進化する。これは平行進化現象と呼ばれ、生物進化がランダムではなく、自然選択によって進化したことを示す強い証拠である。自然選択は、同じ形質が繰り返し進化することを説明するが、その根底には同じ形質を実現するための遺伝的変異が生じる必要がある。本課題では、ウスバフユシャク属で繁殖期の大幅な変更が繰り返し生じた原因にアプローチする。ウスバフユシャク属の1種であるクロテンフユシャクでは種内で繁殖期の分岐が二回生じたことが知られている。2021年度からクロテンフユシャクの初冬型と晩冬型の掛け合わせを実施し、2023年度にF2集団の羽化タイミングデータを得ることができた。予想通り、F2集団で最も羽化の早い個体と最も遅い個体は両親集団の個体と同時期に羽化したが、F2集団全体としては個体ごとにさまざまなタイミングで羽化した。このように、遺伝学的な検証から、クロテンフユシャクの羽化タイミングは量的遺伝子座によって支配されていることが明らかとなった。同属で初冬型の種であるウスモンフユシャクでは全きょうだいのF1集団を用いて連鎖地図を構築し、ドラフトゲノムをスキャフォールディングした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

クロテンフユシャクの初冬型と晩冬型について、F2集団の羽化タイミングデータを取得できた。また、それらのF2個体はゲノム解析に用いることも可能である。まだ受理には至っていないが、一部のデータは論文にまとめ、投稿した。

Strategy for Future Research Activity

2023年度までに得られたデータをもとに、晩冬型クロテンフユシャクのゲノムとの比較により繁殖期の変異に関連するゲノム領域の構造変異について検討する。