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トゲウオ科魚類イトヨにおける季節性繁殖の平行的な喪失とその分子遺伝基盤

研究課題

研究課題/領域番号 16K07469
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 進化生物学
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

石川 麻乃  国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 助教 (20722101)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード季節性繁殖 / 日長応答性 / 甲状腺刺激ホルモン / TSHb2 / トランスクリプトーム解析
研究成果の概要

生き物にとって「いつ繁殖するか」は適応度を左右する重要な形質です。中でも季節に応じた繁殖は、多くの生物種で獲得や喪失を繰り返し、種分化や生物多様性の創出にも貢献してきました。一方で、その重要性にもかかわらず、季節性繁殖の進化がどのような遺伝子の変化によって起こっているのかはほとんどわかっていませんでした。本研究では、日長に応じて繁殖を行う海型イトヨと、日長応答性を失って長い繁殖期間を持つ淡水型イトヨを用いてこの問題に取り組みました。その結果、甲状腺刺激ホルモン遺伝子が、イトヨの季節応答のマスター制御遺伝子として働き、その遺伝子の機能が失われることで、季節性繁殖が進化することが分かりました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

甲状腺刺激ホルモンは、イトヨ以外の魚や鳥、哺乳類でも季節性繁殖の制御をおこなっていることが知られてきています。このため、イトヨ以外の他の生物でも、季節性繁殖の進化の鍵を担っていることが考えられます。この遺伝子を制御することにより、より長い期間繁殖する家畜種や養殖種の作成なども可能かもしれません。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 6件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 8件、 招待講演 14件)

  • [雑誌論文] A key metabolic gene for recurrent freshwater colonization and radiation in fishes2019

    • 著者名/発表者名
      Asano Ishikawa et al.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phylogenomics reveals habitat-associated body shape divergence in Oryzias woworae species group (Teleostei: Adrianichthyidae)2018

    • 著者名/発表者名
      Mokodongan DF, Montenegro J, Mochida K, Fujimoto S, Ishikawa A, Kakioka R, Yong L, Mulis, Hadiaty RK, Mandagi IF, Masengi WA, Wachi N, Hashiguchi Y, Kitano J, Yamahira K
    • 雑誌名

      Molecular Phylogenetics and Evolution

      巻: 118 ページ: 194-203

    • DOI

      10.1016/j.ympev.2017.10.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sex Differences in Recombination in Sticklebacks2018

    • 著者名/発表者名
      Sardell Jason M.、Cheng Changde、Dagilis Andrius J.、Ishikawa Asano、Kitano Jun、Peichel Catherine L.、Kirkpatrick Mark
    • 雑誌名

      G3:Genes|Genomes|Genetics

      巻: 8 号: 6 ページ: 1971-1983

    • DOI

      10.1534/g3.118.200166

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lateralized expression of left-right axis formation genes is shared by adult brains of lefty and righty scale-eating cichlids2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yuichi、Ishikawa Asano、Oda Yoichi、Kitano Jun
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics

      巻: 28 ページ: 99-106

    • DOI

      10.1016/j.cbd.2018.07.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional divergence of a heterochromatin‐binding protein during stickleback speciation2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kohta、Ishikawa Asano、Toyoda Atsushi、Shigenobu Shuji、Fujiyama Asao、Kitano Jun
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: 28 号: 6 ページ: 1563-1578

    • DOI

      10.1111/mec.14841

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel transcriptome evolution in stream threespine sticklebacks2018

    • 著者名/発表者名
      Kitano Jun、Ishikawa Asano、Kusakabe Makoto
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 61 号: 1 ページ: 104-113

    • DOI

      10.1111/dgd.12576

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sex differences in recombination in sticklebacks.2018

    • 著者名/発表者名
      Sardell JM, Cheng C, Dagilis AJ, Ishikawa A, Kitano J, Peichel CL, and Kirkpatrick M.
    • 雑誌名

      G3: Genes, Genomes, Genetics.

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Different contributions of local- and distant-regulatory changes to transcriptome divergence between stickleback ecotypes.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, Kusakabe M, Yoshida K, Ravinet M, MakinoT, Toyoda A, Fujiyama A, Kitano J.
    • 雑誌名

      Evolution

      巻: 71 号: 3 ページ: 565-581

    • DOI

      10.1111/evo.13175

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genetic basis for variation in salinity tolerance between stickleback ecotypes2017

    • 著者名/発表者名
      Kusakabe M, Ishikawa A, Ravinet M, Yoshida K, Makino T, Toyoda A, Fujiyama A, Kitano J
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: 26 号: 1 ページ: 304-319

    • DOI

      10.1111/mec.13875

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New localities of the Oryzias woworae species group (Adrianichthyidae) in Sulawesi Tenggara.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamahira K, Mochida K, Fujimoto S, Mokodongan DF, Montenegro Gonzalez JA, Kaito T, Ishikawa A, Kitano J, Sue T, Mulis Hadiaty RK, Mandagi IF, Masengi AKW.
    • 雑誌名

      Indonesian Journal of Ichthyology

      巻: 16 ページ: 125-131

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of freshwater tolerance during spawning migration between two sympatric Japanese marine threespine stickleback species.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, Kusakabe M, Kume M, and Kitano J.
    • 雑誌名

      Evolutionary Ecology Research

      巻: 17 ページ: 525-534

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trophic niche differentiation and phenotypic divergence among cryptic species of Japanese ninespine stickleback.2016

    • 著者名/発表者名
      Ravinet M, Ishikawa A, and Kitano J.
    • 雑誌名

      Evolutionary Ecology Research

      巻: 17 ページ: 505-523

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] The molecular genetic mechanisms of life history evolution in sticklebacks.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A. and Kitano J.
    • 学会等名
      JEB2019: Genome editing for comparative physiology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トゲウオから探る適応進化の分子遺伝機構2019

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      岡山大学昆虫学土曜セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イトヨにおける季節性生活史の進化とその分子遺伝基盤2019

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A key metabolic gene for stickleback freshwater colonization.2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, and Kitano J.
    • 学会等名
      Stickleback 2018, Nineth International Conference on Stickleback Behavior and Evolution
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetic mechanism underlying speciation and adaptation in stickleback2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A
    • 学会等名
      14th JGFoS symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular and genetic basis underlying freshwater colonization and adaptation in sticklebacks2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A.
    • 学会等名
      The 10th NIBB International practical course
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イトヨにおける季節性繁殖の収斂的進化とその分子遺伝基盤2018

    • 著者名/発表者名
      石川麻乃
    • 学会等名
      第20回日本進化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DHA合成能が担う新規環境への適応放散の遺伝基盤2018

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      京大生態研セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A metabolic key innovation enabled freshwater colonization and radiation by marine stickleback fish2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A
    • 学会等名
      首都大バイオコンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イトヨの回遊パターンの多様性を生む遺伝基盤2018

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      生物の移動研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Molecular and genetic basis underlying freshwater colonization and adaptation in sticklebacks2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, and Kitano J
    • 学会等名
      The 1st AsiaEvo conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DHA合成能が担う淡水域への適応放散とその遺伝基盤2017

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic mechanisms underlying variation in seasonal reproduction in sticklebacks.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, and Kitano J
    • 学会等名
      Congress of the European Society of Evolutionary Biology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DHA合成能が担うトゲウオの淡水進出とその遺伝基盤2017

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      道東森里海連関シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A key role for an omega-3 fatty acid desaturase gene in stickleback freshwater colonization2017

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A
    • 学会等名
      第33回個体群生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DHA合成能が担う新規環境への適応放散の遺伝基盤2017

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃、北野潤
    • 学会等名
      第88回日本動物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-parallel genetic mechanisms underlying parallel loss of seasonal photoperiodism in freshwater sticklebacks.2016

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa A, and Kitano J
    • 学会等名
      The 22nd International Congress of Zoology
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DHA合成能が担う新規環境への適応放散の遺伝学2016

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      日本遺伝学会第88回大会
    • 発表場所
      三島
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] トゲウオ科魚類イトヨにおける季節性繁殖の多様性とその遺伝基盤2016

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃
    • 学会等名
      生物リズム若手研究者の集い2016
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トランスクリプトーム進化の遺伝基盤とその制約2016

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃、日下部 誠、吉田 恒太、Mark Ravinet、牧野 能士、豊田 敦、藤山 秋佐夫、北野 潤
    • 学会等名
      第18回日本進化学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] DHAが担う新規環境への適応放散の遺伝機構2016

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃、北野 潤
    • 学会等名
      第2回ユニークな少数派実験動物を扱う若手が最先端アプローチを勉強する会
    • 発表場所
      東岡崎
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular and genetic mechanisms underlying variation in seasonal reproduction between stickleback ecotypes2016

    • 著者名/発表者名
      石川 麻乃、北野 潤
    • 学会等名
      第22回小型魚類研究会
    • 発表場所
      東岡崎
    • 年月日
      2016-08-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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