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ハエ雄外部生殖器構造の多様化過程で起きた発生遺伝子ネットワークの変化

研究課題

研究課題/領域番号 17K17985
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 発生生物学
進化生物学
研究機関首都大学東京

研究代表者

田中 健太郎  首都大学東京, 理学研究科, 特任研究員 (30774129)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード交尾器 / 形態進化 / キイロショウジョウバエ / ショウジョウバエ / 外部生殖器 / 雄外部生殖器 / 進化 / ゲノム / 発生・分化
研究成果の概要

交尾器形態はたとえ近縁な種間でも著しく異なる。交尾器の違いによって生じる機械的生殖的隔離は種と種を隔てる障壁として働くため、交尾器は種分化プロセスを理解するうえで重要な形態形質である。本研究では、キイロショウジョウバエ種亜群の雄の交尾器に着目し、種独自の交尾器形成に関わる遺伝子の特性を明らかにした。また、種分化初期段階にみられるような、僅かに交尾器形態が異なる場合でも雌雄交尾器のカップリングに不適合が生じていることも明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

交尾器形態は一般に進化速度の速い形態であることは広く認知されていることであったが、具体的にどのような遺伝子によって速く進化しているのかは不明であった。今回の研究結果からは、特定の遺伝子セットではなく、様々な発生関連遺伝子を利用することで交尾器形態は速い進化を遂げた可能性が見えてきた。また、種分化初期段階にみられるような、種間で交尾器形態が如実には違わない(少し異なる)場合でも交尾に不具合が生じることも明らかになった。種分化の初期段階においても交尾器は重要な役割を担っていたと考えられる。

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 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Oxford Brookes University(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oklahoma(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oklahoma(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oklahoma(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] tartan underlies the evolution of Drosophila male genital morphology2019

    • 著者名/発表者名
      Hagen Joanna F. D.、Mendes Cludia C.、Blogg Amber、Payne Alexander、Tanaka Kentaro M.、Gaspar Pedro、Figueras Jimenez Javier、Kittelmann Maike、McGregor Alistair P.、Nunes Maria D. S.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 号: 38 ページ: 19025-19030

    • DOI

      10.1073/pnas.1909829116

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 種分化の遺伝学を目指して: モデル生物キイロショウジョウバエの利点と難点2019

    • 著者名/発表者名
      髙橋 文、田中 健太郎
    • 雑誌名

      日本生態学会誌

      巻: 69 号: 3 ページ: 183-190

    • DOI

      10.18960/seitai.69.3_183

    • NAID

      130007771841

    • ISSN
      0021-5007, 2424-127X
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical incompatibility caused by modifications of multiple male genital structures using genomic introgression in Drosophila2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KM, Kamimura Y and Takahashi A
    • 雑誌名

      EVOLUTION

      巻: 72(11) 号: 11 ページ: 2406-2418

    • DOI

      10.1111/evo.13592

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An innovative ovipositor for niche exploitation impacts genital coevolution between sexes in a fruit-damaging Drosophila2018

    • 著者名/発表者名
      Muto L, Kamimura Y, Tanaka KM and Takahashi A
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society B

      巻: 285 号: 1887 ページ: 20181635-20181635

    • DOI

      10.1098/rspb.2018.1635

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Deciphering cellular dynamics underlying rapid male genital diversification in Drosophila melanogaster species complex2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KM, BucKman TC, Masly JP
    • 学会等名
      Asia Pacific Drosophila Research Conference 5
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 種間変異がもたらすショウジョウバエ交尾器の接合時不適合性2019

    • 著者名/発表者名
      田中健太郎,上村佳孝,高橋文
    • 学会等名
      第35回個体群生態学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Developmental and gene expression dynamics underlying rapid morphological evolution of Drosophila male genitalia2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KM, BucKman TC, Masly JP
    • 学会等名
      日本進化学会第21回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Deciphering genital incompatibility by genomic introgression in Drosophila2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KM
    • 学会等名
      Mini-Symposium: Sexual Selection in Insects
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] How would you like to copulate? Rapid morphological evolution of male genitalia2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KM, Kamimura Y and Takahashi A
    • 学会等名
      第13回日本ショウジョウバエ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Genetic basis underlying rapid divergence of male genital morphology between sibling species of Drosophila2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka KM, Kamimura Y, Takahashi A
    • 学会等名
      The 46th NAITO CONFERECE: Mechanisms of Evolution and Biodiversity
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械的隔離に関わる交尾器形態進化の遺伝的基盤2018

    • 著者名/発表者名
      田中健太郎,高橋文
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-21  

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