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遺伝子流動が駆動する無性型3倍体フナの進化実態の解明

Research Project

Project/Area Number 15J02066
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Evolutionary biology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

三品 達平  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsエコゲノミクス / ゲノム進化 / 性の進化 / 雌性発生 / アリル特異発現 / 次世代シーケンサー / フナ / 倍数性 / 無性生殖 / 遺伝子量効果
Outline of Annual Research Achievements

フナ類には有性生殖をする2倍体と無性生殖のひとつである雌性発生をする3倍体が知られる。日本の3倍体フナは、大陸系統と日本系統のゲノムを交雑様にもつこと、頻繁な倍数性変化を経ていることが示唆されている。したがって、3倍体フナ類は無性生殖と交雑を経た倍数性変化という二つの大きな困難に直面すると考えられる。多様な環境で生息している3倍体フナ類に働く自然選択のパターンと倍数性変化に対する遺伝子量効果補償機構をゲノムワイドに解明することで、性や倍数性の進化の理解を深めることが本研究の目的である。
第3年度目である平成29年度は、主にフナの新規ゲノム決定を進めた。高分子DNAを抽出し、10X Genomics社のChromiumを利用した全ゲノムシーケンシングを100倍の冗長度で行いアセンブルした。また長DNA配列を取得するためにナノポアDNAシーケンサーを用いて15倍の冗長度でシーケンシングし、ScaffoldingおよびGap fillingを行った。その結果、フナのゲノムサイズは約1.75Gbと推定され、Scaffold NG50で2Mbを超えるドラフトゲノムが得られた。
また、前年度に行ったゲノムワイドなアリルの発現パターンに着目した解析から明らかとなった、一方の祖先親種由来(日本・大陸系統)のアリルのみが顕著に発現している遺伝子群について詳細な解析を進めた。アリル特異発現の至近要因としてメチル化に着目し、複数のmtDNA系統の同所的に生息する2倍体および3倍体フナについてメチル化された領域をゲノムワイドにシーケンシングした。その結果、異なる系統の日本列島の3倍体個体は、メチル化パターンの類似性が高い傾向があることが明らかとなった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Presentation (7 results)

  • [Presentation] ゲノムワイドに探る種間交雑に伴う淡水カジカの適応進化2018

    • Author(s)
      伊藤僚祐、三品達平、武島弘彦、渡辺勝敏
    • Organizer
      日本生態学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フナ属魚類における無性型頻度の地理的パターン:有性と無性の共存機構との関連性2017

    • Author(s)
      三品達平,渡辺勝敏
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-03-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] “稀な性”と倍数性を超えた遺伝子流動がもたらす3倍体フナの進化と多様性2017

    • Author(s)
      三品達平、武島弘彦、高田未来美、井口恵一朗、川原玲香、橋口康之、田畑諒一、佐々木剛、西田 睦、渡辺勝敏
    • Organizer
      日本魚類学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 雑種発生種Squalius alburnoidesは有害変異の蓄積を有性ホスト由来のアリルを利用して補償する2017

    • Author(s)
      三品達平、橋口康之
    • Organizer
      日本進化学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 交雑起源の無性生殖種のゲノムワイドなアリル発現パターン:遺伝的不和合の補償との関連性2016

    • Author(s)
      三品達平,橋口康之,武島弘彦,川原玲香,佐々木剛,遠藤未来美,西田睦,渡辺勝敏
    • Organizer
      日本進化学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-08-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 有性・無性の生殖サイクルを介した稀な遺伝子流動が促進するフナ類の多様化2015

    • Author(s)
      三品達平,武島弘彦,高田未来美,井口恵一朗,田畑諒一,西田睦,渡辺勝敏
    • Organizer
      日本魚類学会年会
    • Place of Presentation
      近畿大学 奈良キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊椎動物における頻繁な倍数性の進化―フナ属魚類における倍数性多型の起源―2015

    • Author(s)
      三品達平,武島弘彦,高田未来美,井口恵一朗,田畑諒一,西田睦,渡辺勝敏
    • Organizer
      NGS現場の会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-07-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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