求愛歌による性的隔離の分子機構

• Project/Area Number: 14087201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 澤村 京一 (2007) University of Tsukuba, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (90247205); 小熊 讓 (小熊 譲) (2002-2006) 筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 教授 (90114074)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤村 京一 筑波大学, 大学院生命環境科学研究科, 講師 (90247205)
• Project Period (FY): 2002 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥50,400,000 (Direct Cost: ¥50,400,000); Fiscal Year 2007: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000); Fiscal Year 2006: ¥7,000,000 (Direct Cost: ¥7,000,000); Fiscal Year 2005: ¥8,200,000 (Direct Cost: ¥8,200,000); Fiscal Year 2004: ¥8,200,000 (Direct Cost: ¥8,200,000); Fiscal Year 2003: ¥10,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000); Fiscal Year 2002: ¥10,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000)
• Keywords: 種分化 / ショウジョウバエ / 生殖的隔離 / 性的隔離 / 求愛歌 / 認識 / 遺伝子 / 分子機構

Research Abstract

これまでにアナナスショウジョウバエとパリドーサショウバエの単為生殖を利用した種間モザイクゲノム系統を作製し、生殖的隔離の原因遺伝子をマッピングした。その結果、交配後隔離の原因となる遺伝的不和合が第2染色体左腕と第3染色体右腕に見出された。また、性的隔離の原因となる、雄の求愛歌を識別する雌の遺伝子についても、同様の染色体領域にマッピングされた。これらの領域には、いずれも種特異的な染色体逆位が存在する。このことは、逆位のない染色体領域では遺伝子の種間イントログレッションが生じているが、逆位領域では組換えの抑制に伴って種間イントログレッションが妨げられるだめ、遺伝子の分岐が大きぐなり、種分化遺伝子が蓄積されやすい、と考えると説明できる。このような染色体レベルの種分化モデルがこれらの種間に当てはまるかどうか、本年度は分子レベルでの検証を行なった。5個の遺伝子のイントロン領域について、30系統の塩基配列を決定し、集団遺伝学的あるいは分子系統学的な解析を行なったところ、X染色体右腕と第4染色体において明らかな種間イントログレッションボ検出された。X染色体右腕は種間に逆位のない領域であり、第4染色体非常に小さく、種間イントログレッションが生じていても当然である。一方、X染色体左腕、第2染色体左腕、第2染色体右腕においては、これまでのところ種間イントログレッションは検出されていない。これらの領域には、いずれも種特異的逆位が存在することから、染色体レベルの種分化モデルが分子レベル検証されたと結論できる。

Research Products

• [Journal Article] Genetic analysis of female mating recognition between,Drosophila ananassae and Drosophila pallidosa:application of interspecific mosaic (2008)
  • Author(s): K.Sawamura, H.Zhi, K.Setoguchi, H.Yamada, T.Miyo, M.Matsuda, Y.Oguma
  • Journal Title: (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishing interspecific mosaic genome lines between Drosophila ananassae and Drosophila pallidosa by means of parthenogenesis (2006)
  • Author(s): K.Sawamura, Y.Tomimura, H.Sato, H.Yamada, M.Matsuda, Y.Oguma
  • Journal Title: Genetical Research 88 Pages: 1-11
• [Journal Article] Courtship in Drosophila quadrilineata with a unique male behavioral element, abdominal bending (2006)
  • Author(s): M.Tomaru, Y.Oguma, M.Watada
  • Journal Title: Journal of Ethology 24 Pages: 133-139
• [Journal Article] Seasonal fluctuation in susceptibility to insecticides within natural populations of Drosophila melanogaster II Features of genetic variation in susceptibility to organophosphate insecticides within natural populations of D.melanogaster (2006)
  • Author(s): T.Miyo, Y.Oguma, B.Charlesworth
  • Journal Title: Genes and Genetic Systems 81 Pages: 273-285
• [Journal Article] cDNA clones and expressed sequenced tag (EST) analysis of D. ananassae. (2006)
  • Author(s): Oguma, Y., Sawamura, K., Sato, H., Matsuda, M.
  • Journal Title: Drosophila Information Service 88(in press)
• [Journal Article] Simple synthesis of the major sex pheromone components of Drosophila ananassae and D. pallidosa. (2005)
  • Author(s): Morita, A., Matsuyama, S., Oguma, Y., Kuwahara, S.
  • Journal Title: Bioscience Biotechnology and Biochemistry 69・8 Pages: 1620-1623
  • NAID: 130000030255
• [Journal Article] Female mate recognition and sexual isolation depending on courtship song in Drosophila sechellia and its siblings (2004)
  • Author(s): M Tomaru, H Yamada, Y Oguma
  • Journal Title: Genes and Genetic Systems 79(3) Pages: 145-150
  • NAID: 130000062110
• [Journal Article] Genetics of hybrid inviability and sterility in Drosophila : dissection of introgression of D.simulans genes in D.melanogaster genome (2004)
  • Author(s): K Sawamura, TL Karr, MT Yamamoto
  • Journal Title: Genetica 120(1-3) Pages: 253-260
• [Journal Article] Genetic complexity underlying hybrid male sterility in Drosophila (2004)
  • Author(s): K Sawamura, J Roote, CI Wu, MT Yamamoto
  • Journal Title: Genetics 166(2) Pages: 789-796
• [Journal Article] The minimal interspecific introgression resulting in male sterility in Drosophila (2004)
  • Author(s): K Sawamura, MT Yamamoto
  • Journal Title: Genetical Research 84(2) Pages: 81-86
• [Presentation] Genetic analysis of female mating recognition between D.ananassae and D.pallidosa:application of interspecific mosaic (2007)
  • Author(s): K., Sawamura, H., Zhi, K., Setoguchi, M., Maysida, Y., Oguma
  • Organizer: 日本ショウジョウバ工研究会
  • Place of Presentation: 淡路島
• [Publications] T Miyo, Y Oguma, B Charlesworth: "The comparison of intrinsic rates of increase among chromosome-substituted lines resistant and susceptible to organophosphate insecticides in Drosophila melanogaster"Jpn.J.Genet.. 78(5). 373-382 (2003)
• [Publications] K Sawamura, TL Karr, MT Yamamoto: "Genetics of hybrid inviability and sterility in Drosophila : dissection of introgression of D. simulans genes in D.melanogaster genome"Genetica. 120(1-3). 253-260 (2004)
• [Publications] K Sawamura, J Roote, CI Wu, MT Yamamoto: "Genetic complexity underlying hybrid male sterility in Drosophila"Genetics. 166(2). 789-796 (2004)
• [Publications] H.Yamada, T.Sakai, M.Tomaru, M.Doi, M.Matsuda, Y.Oguma: "Search for species-specific mating signal in courtship songs of sympatric sibling species, Drosophila ananassae and D.pallidosa"Genes Genet. Syst.. 77・2. 97-106 (2002)
• [Publications] Y.Yamada, M.Matsuda, Y.Oguma: "Genetics of sexual isolation based on courtship song between two sympatric species : Drosophila ananassae and D.pallidosa"Genetica. 116・2-3. 225-237 (2002)
• [Publications] T.Sakai, K.Isono, M.Tomaru, A.Fukatami, Y.Oguma: "Light wavelength dependency of mating activity in the Drosophila melanogaster species subgroup"Genes Genet. Syst.. 77・3. 187-195 (2002)
• [Publications] T.Miyo, Y.Kono, Y.Oguma: "Genetic basis of cross-resistance to three organophosphate insecticides in Drosophila melanogaster (Diptera : Drosophilidae)"J. Econ. Entomol.. 95・5. 871-877 (2002)
• [Publications] T.Miyo, Y.Oguma: "Negative correlations between resistance to three organophosphate insecticides and productivity within a natural population of D.m."J. Econ. Entomol.. 95・6. 1229-1238 (2002)
• [Publications] K.Sawamura, M.Tomaru: "Biology of reproductive isolation in Drosophila : toward a better understanding of speciation"Popul. Ecol.. 44・3. 209-219 (2002)