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ミジンコの誘導防御における可塑性の進化をもたらす分子遺伝基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07558
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 生態・環境
研究機関宇都宮大学

研究代表者

宮川 一志  宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (30631436)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードミジンコ / 周期性単為生殖 / 誘導防御 / 表現型可塑性 / 反応規準 / 進化生態
研究成果の概要

本研究では周期性単為生殖を行うミジンコの誘導防御という現象を題材とし、表現型可塑性を担う因子がゲノム上にどのように分布し、またそれらが世代を経てどのように遺伝し可塑性の進化をもたらすのかを明らかにするための実験基盤の整備を行った。その結果、①ミジンコの新規全ゲノム配列の構築、②クローン繁殖と有性生殖を組み合わせた交配実験系の確立、③反応規準の定量的な評価法の確立に成功した。またこれらの実験系を用いて両親の可塑性(反応規準の形)が次世代に遺伝することを明らかにし、遺伝解析に用いる反応規準の異なるF2バッククロス系統群の作成に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

同一ゲノムから多様な表現型をつくり出す表現型可塑性の制御機構とその進化過程は多くの研究者が興味を持つ現象である。しかし、可塑性は同一遺伝情報を持つ個体を複数用意しなければ評価することができないため、ランダムな染色体分配と組換えによって唯一無二の遺伝子型の子が生じる人為交配実験による遺伝学的解析はこれまで困難であった。本研究で確立した周期性単為生殖を行うミジンコを用いた交配実験系および様々な反応規準を示す近交系統群はこの問題を解決し、表現型可塑性の進化研究にブレークスルーをもたらすことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Stirling(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Size measurement of Daphnia pulex using low-coherence Gabor digital holography2019

    • 著者名/発表者名
      Sunayama K, Miyakawa H, Hayasaki Y
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 26 号: 6 ページ: 693-698

    • DOI

      10.1007/s10043-019-00558-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ミジンコのJH受容体を用いたin vitroにおける幼若ホルモン活性検出法の確立2019

    • 著者名/発表者名
      田中雄大, 井口泰泉, 宮川一志
    • 雑誌名

      環境ホルモン学会ニュースレター

      巻: 21 ページ: 5-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Establishment of a high-sensitivity reporter system in mammalian cells for detecting juvenoids using juvenile hormone receptors of Daphnia pulex2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Takahiro、Iguchi Taisen、Miyakawa Hitoshi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Toxicology

      巻: 39 号: 2 ページ: 241-246

    • DOI

      10.1002/jat.3713

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Juvenile hormone-independent function of Kruppel homolog 1 in early development of water flea Daphnia pulex2018

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa Hitoshi、Watanabe Minae、Araki Marina、Ogino Yukiko、Miyagawa Shinichi、Iguchi Taisen
    • 雑誌名

      Insect Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 93 ページ: 12-18

    • DOI

      10.1016/j.ibmb.2017.12.007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ecdysteroid and juvenile hormone biosynthesis, receptors and their signaling in the freshwater microcrustacean Daphnia2017

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa Hitoshi、Sato Tomomi、Song You、Tollefsen Knut Erik、Iguchi Taisen
    • 雑誌名

      Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology

      巻: in press ページ: 62-68

    • DOI

      10.1016/j.jsbmb.2017.12.006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ミジンコの環境応答と内分泌かく乱2019

    • 著者名/発表者名
      宮川一志
    • 学会等名
      第11回バイオナノシステムズ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The common water flea Daphnia: a new model for studying environmental responses2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Miyakawa
    • 学会等名
      International Workshop on Bioimaging 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ミジンコの環境依存型性決定における内分泌かく乱の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      宮川一志
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ミジンコ類の体内で働く脱皮ホルモンおよび幼若ホルモンの同定2018

    • 著者名/発表者名
      謝肖男, 豊田賢治, 宮川一志
    • 学会等名
      第43回比較内分泌学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ミジンコ類の体内で働く昆虫ホルモンの同定2018

    • 著者名/発表者名
      宮川一志, 謝肖男
    • 学会等名
      日本動物学会 第89回大会(代替行事)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ミジンコの幼若ホルモン受容体を用いたin vitroにおける幼若ホルモン活性検出法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      田中雄大, 井口泰泉, 宮川一志
    • 学会等名
      環境ホルモン学会第21回研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ミジンコの防御形態形成におけるリアクションノームの遺伝様式2018

    • 著者名/発表者名
      宮川 一志
    • 学会等名
      第65回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ミジンコの幼若ホルモン受容体を用いたin vitroにおける幼若ホルモン活性検出法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      田中雄大, 井口 泰泉, 宮川一志
    • 学会等名
      環境ホルモン学会第20回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究者の研究室のウェブサイト

    • URL

      http://c-bio.mine.utsunomiya-u.ac.jp/miyakawa/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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