2016 Fiscal Year Annual Research Report
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26711021
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
二橋 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (50549889)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | トンボ / 色覚 / 体色変化 / 体色多型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アカトンボ（トンボ科アカネ属）は、日本のトンボの中で桁違いに種数が多く、体色や斑紋に著しい多様性がある。昨年度までに、アキアカネでは色覚に関わるオプシン遺伝子が20種類も存在すること、トンボの種間でオプシン遺伝子に著しい多様性が存在することが確認された。2016年度は体色に関連する遺伝子をRNAseqで網羅的に解析したところ、アカトンボに近縁なチョウトンボにおいて、翅色多型と強い相関のある遺伝子を1種類同定することに成功した。そこで、先進ゲノム支援課題に申請を行い、チョウトンボの翅色多型間でゲノム配列の解析を進めた結果、この遺伝子は特定の翅色型のゲノムにのみ存在することが明らかになった。一方で、トンボでは遺伝子の機能解析系が報告されていなかったが、予備的にRNAiを試みたところ、siRNAやdsRNAの投与のみではほとんど影響が見られないことが確認された。そこで、最近チョウ目昆虫で開発されたエレクトロポレーション法を併用する系を、ハッチョウトンボを用いて着色に関わるlaccase2遺伝子をターゲットに試みたところ、局所的に着色阻害が生じることが確認され、エレクトロポレーションを併用することでトンボでもRNAiによる機能阻害が可能であることを見出し、論文発表を行った（Okude et al., 2017）この手法を用いて、今回得られた翅色多型の候補遺伝子の機能阻害を行ったところ、翅色と斑紋パターンに影響が見られたことから、この遺伝子が翅色多型の直接の原因遺伝子であることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
トンボの体色多型に関して、RNAseqおよびゲノム解析から、当初の予想を上回り、原因遺伝子をほぼ特定することに成功した。また色覚の多様性に関しても、ゲノム解析によって遺伝子クラスター構造が明らかになるなど、非常に順調に解析が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、翅色多型のゲノム構造（まだ完全につながっていない）をPCR等で確認・改訂するとともに、成果の論文化を目指す。
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| Causes of Carryover |
昨年度はチョウトンボのゲノム解析を、先進ゲノム支援のサポートのもと、中心的に進めた結果、当初予想していたRNAseq解析などを今年度行うことに変更した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年度から持ち越しとなった遺伝子解析用の費用にあてる予定である。
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[Journal Article] Odonata (dragonflies and damselflies) as a bridge between ecology and evolutionary genomics.2016
Author(s)
Bybee S., Cordoba-Aguilar A., Duryea M.C., Futahashi R., Hansson B., Lorenzo-Carballa M.O., Schilder R., Stoks R., Suvorov A., Svensson E.I., Swaegers J., Takahashi Y., Watts P.C., Wellenreuther M.
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Journal Title
Frontiers in Zoology
Volume: 13
Pages: 46
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 多彩なトンボの世界.2016
Author(s)
二橋亮
Organizer
2016年度 里地里山学講座
Place of Presentation
鶴岡市自然学習交流館ほとりあ（山形県鶴岡市）
Year and Date
2016-10-15 – 2016-10-15
Invited
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[Presentation] トンボの色のひみつ.2016
Author(s)
二橋亮
Organizer
産総研東北センター一般公開2016
Place of Presentation
産総研東北センター（宮城県仙台市）
Year and Date
2016-07-30 – 2016-07-30
Invited
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