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性の進化生態学

研究課題

研究課題/領域番号 08304043
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生態
研究機関九州大学

研究代表者

矢原 徹一  九州大学, 理学部, 教授 (90158048)

研究分担者 小林 一三  東京大学, 医科学研究所, 助教授 (30126057)
小野里 坦  信州大学, 理学部, 教授 (60273067)
寺地 徹  京都産業大学, 工学部, 助教授 (90202192)
佐々木 顕  九州大学, 理学部, 助教授 (90211937)
巌佐 庸  九州大学, 理学部, 教授 (70176535)
嶋田 正和  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教授 (40178950)
牧 雅之  福岡教育大学, 教育学部, 助教授 (60263985)
菊沢 喜八郎  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (50271599)
粕谷 英一  九州大学, 理学部, 助教授 (00161050)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
22,200千円 (直接経費: 22,200千円)
1998年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1997年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
1996年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワード有性生殖 / 無性生殖 / 利己的遺伝子 / 組み換え / 耐病性 / 共進化 / ゲノムコンフリクト / 資源分野 / トレードオフ / 病原体 / ゲノミックインプリンティング / 性表現 / 資源分配モデル / ウイルス / 挿入変異 / ゲノム間コンフリクト
研究概要

有性生殖が病原体の早い進化速度に対抗する機能を持つという「赤の女王仮説」の検証を試みた。ヒヨドリバナには有性生殖型と無性生殖型があり、無性型ではジェミニウイルス感染頻度が顕著に高かった。ジェミニウイルスのホストレンジ決定因子の配列を有性ホスト集団と無性ホスト集団で比較したところ、前者ではアミノ酸置換が有意に多かった。これらの結果は「赤の女王仮説」を支持した。
「赤の女王仮説」が成り立つ前提となるホストの防御遺伝子と病原体の感染力遺伝子の特異的相互作用をモデル化し、防御遺伝子・感染力遺伝子の著しい遺伝的多型が頻度依存淘汰によって維持されることを示した。
制限修飾系がバクテリアゲノムへの一種の寄生者であることを明らかにし、相同組み換えが制限修飾系への対抗手段であるという仮説を発展させた。この説はさらに、減数分裂組み換えの起源を説明できる可能性がある。
有性生殖のもとでは、メンデル遺伝子が常態ではあるが、核遺伝子と核外遺伝子の間には伝達をめぐるコンフリクトがあることがわかってきた。本研究では、垂直感染をする寄生微生物のゲノムとホストゲノム、母系遺伝をするミトコンドリアゲノムと核ゲノムの関係をゲノム間コンフリクトとしてとらえ、前者における性比異常系、後者における細胞質雄性不稔系の動態をマメゾウムシ・ハマダイコンにおいて調べた。
また、同じゲノム内でも胎児の成長因子などでは発現量をめぐるコンフリクトがあり、このためゲノム刷り込み現象が進化する条件があることを示し、ゲノム刷り込みの機構についても具体的に解析した。
ユニークな発見として、ドジョウでは2倍体の単為発生集団が稀に精子を受け入れて3倍体となり、3倍体になると減数分裂によって1倍体の精子を生産し、有性生殖に戻ることが判明した。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] Haraguchi,Y.: "Evolutionary pattern of intra-host pathogen antigenic drift: Effect of cross-reactivity in immune response ." Phil.Trans.Royal Society,London B. 352. 11-20 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yahara,T.: "Molecular evolution of a host-range gene in geminiviruses infecting asexual populations of Eupatorium makinoi." Genes & Genetic Systems. 73. 137-141 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ellner,S: "Speed of invasion in lattice population models:pair-edge approximation." Joumal of Mathematical Biology. 36. 469-484 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue,K.: "Inbreeding depression and outcrossing rate in the endangered autotetraploid plant Aster kantoensis(Asteraceae)" Journal of Heredity. 89. 559-562 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwasa,Y.: "The conflict theory of genomic imprinting : How much can be explained?" CURR TOP DEV BIOL. 40. 255-293 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ooi,K.: "Genetic variation of geminiviruses:comparison between sexual and asexual host plant populations." Molecular Ecology. 8・1. 89-97 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長谷川真理子: "現代によみがえるダーウィン" 文一総合出版, 263 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Haraguchi, Y.: "Evolutionary pattern of intra-host pathogen antigenic drift : Effect of cross-reactivity in immune response. Phil.Trans." Royal Society, London B. 352. 11-20 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yahara, T.: "Molecular evolution of a host-range gene in geminiviruses infecting asexual populations of Eupatorium makinoi." Genes & Genetic Systems. 73. 137-141 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ellner, S.: "Speed of invasion in lattice population models : pair-edge approximation." Journal of Mathematical Biology. 36. 469-484 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue, K.: "Inbreeding depression and outcrossing rate in the endangered autotetraploid plant Aster kantoensis (Asteraceae)" Journal of Heredity. 89. 559-562 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwasa Y: "The conflict theory of genomic imprinting : How much can be explained?" CURR TOP DEV BIOL. 40. 255-293 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ooi, K.: "Genetic variation of geminiviruses : comparison between sexual and asexual host plant populations" Molecular Ecology. 8 (1). 89-97 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yahara,T.: "Molecular evolution of a host-range gene in geminiviruses infecting asexual populations of Eupatorium" Genes&Genetic Systems. 73. 137-141 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ooi,K.: "Genetis variation of geminiviruses:comparison between setween sexual and asexual host plant populations." Molecular Ecology. 8・1. 89-97 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Haraguchi,Y.: "Evolutionary pattern of intra-host pathogen antigenic drift:Effect of cross-reactivity in immune reponse." Phil. Trans.Royal Society,London B. 352. 11-20 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ellner,S.: "Speed of invasion in lattice population models:pair-edge approximation." Journal of Mathematical Biology. 36. 469-484 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue,K.: "Inbreeding depression and outcroccing rate in the endangered autoteraploid plant Aster kantoensis(Asteraceae)" Journal of Heredity. 89. 559-562 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Iwasa,Y.: "The conflict theory of genomic imprinting:How much can be explained?" CURT TOP DEV BIOL. 40. 255-293 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Funayama,T.: "Effects of virus infection and growth irradiance on fitness components and photosynthetic properties of Eupaorium makinoi(Compositae)." Amer.J.Bot.84. 823-829 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Yahara,T.: "Virus infection and the evolution of sex in flowering plants." J.Rep.Dev.43(Suppl.). 90-10 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Konuma,A.: "Temporally changing male reproductive success and resource allocation strategy in protandrous Helacleum lanatum." J.Pl.Res.110. 227-234 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Maki,M.: "Spatial structure of genetic variation in a population of the endangered plant Cerastium fischerianum var.molle." Genes,Genet.Syst.72. 239-242 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashida,T.: "Imprinted genes are up-regulated by growth arrest in embryonic fibroblasts." J.Biochem.122. 901-903 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Moore,T.: "Multiple imprinted sense and antisense transcripts,differential methylation and tandem repeats in a putative imprinting control region upstream of mouse lgf2." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 12509-12514 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamaru,M.: "The evolution of cooperation in a lattice-structured population." J.Theor.Biol.184. 65-81 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Iwasa,Y.: "Optimal size of storage for recovery after unpredictable disturbances." Evol.Ecol.11. 41-65 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Iwasa,Y.: "Evolution of genomic imprinting:Why are so few genes imprinted?" J.Repr.Dev.43 Suppl.15-16 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Harada,Y.: "Probability of clonal identity:inferring the relative success of sexual vs.clonal reproduction from spatial genetic patterns." J.Ecol.85. 591-600 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Iwasa,Y.: "The conflict theory of genomic imprinting:how much can be explained?" Curr.Top.Devel.Biol.40. 257-295 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Fukatsu T.: "Isolation,inoculation to insect host,and molecular phylogeny of an entomogenous fungus Paecilomyces tenuipes." J.Invert.Pathol.70. 203-208 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ooi,K.: "Molecular phylogeny of geminivirus infecting wild plants in Japan." J.Pl.Res.110. 247-257 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 矢原徹一: "性の進化のパラドックスはどこまで解けたか" 種生物学研究. 20. 67-80 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Funayama,T.et al.: "Effects of virus infection and growth irradiance on fitness components and photosynthetic properties of Eupatorium makinoi(Compositae)." Amer.J.Bot.84(in press.). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ooi,K.et al.: "Molecular phylgoeny of geminivirus infecting wild plants in Japan." J.PI.Res.110(in press.). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi,K.: "Genetic recombination through double-strand break repair:Shift from two-progeny mode to one-progeny mode by heterologous inserts." Genetics. 145(in press.). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao,M.: "Genomic imprinting:significance in development and diseases and the molecular mechanisms." J.Biochem.120. 467-473 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Mochizuki,A.: "Evolution of genomic imprinting:why are so few genes imprinted?" Genetics. 144. 1283-1295 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 鷲谷いづみ(共著): "保全生態学入門" 文一総合出版, 270 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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