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集団ゲノミクスを用いた社会性進化の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20K06765
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45020:進化生物学関連
研究機関慶應義塾大学 (2021-2023)
総合研究大学院大学 (2020)

研究代表者

植松 圭吾  慶應義塾大学, 法学部(日吉), 助教 (00793861)

研究分担者 印南 秀樹  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (90444140)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード社会性昆虫 / 進化 / 比較ゲノム / 集団ゲノミクス / アブラムシ / 血縁選択 / 社会性アブラムシ
研究開始時の研究の概要

社会性の進化に関わるゲノム領域を特定することは、その進化の法則を探る上で重要である。昆虫を始めとした社会性生物では、多様な種におけるゲノム解読が進んでいるものの、集団間にはたらくゲノムレベルでの自然選択の検出に関しては、集団の進化的歴史を考慮していないなど、解析が不十分である。本研究課題では、社会性アブラムシにおいて複数集団・複数個体の全ゲノム配列を取得し、集団の歴史を考慮した集団ゲノミクス解析を行うことで、社会性進化に関与したとされるゲノム領域を特定する。

研究成果の概要

本研究課題では、社会性アブラムシであるボタンヅルワタムシについて、ゲノム配列の解読を行うとともに、野外集団約60個体の全ゲノムリシーケンスにより、集団構造の解析を行った。その結果、3本の常染色体・2本の性染色体に相当するゲノム領域を同定した。また、日本の地域集団構造の解析と、ハプロタイプの推定をおこない、この結果から、ボタンヅルワタムシのゲノム上ではたらいた自然選択の痕跡について解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物における社会性の進化がどのようなゲノムの変化によってもたらされたか、そしてそこに一般的な法則が存在するかは進化学において重要な問題の1つである。社会性アブラムシは多様な社会行動を進化させた、研究上重要なグループであるが、集団ゲノミクスを用いた自然選択の検出のみならず、ゲノム多型データを用いた集団の進化的歴史の推定が為されていなかった。本研究の結果から、社会性アブラムシの集団内においてゲノムレベルではたらく自然選択を染色体スケールで推定することが可能となった。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2022

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Eusociality without a nest: the evolution of altruistic behaviour in horned aphids2024

    • 著者名/発表者名
      Keigo Uematsu
    • 学会等名
      International Congress of Entomology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 社会性アブラムシにおける不妊兵隊の進化的起源:ミクロな視点の重要性2022

    • 著者名/発表者名
      植松圭吾
    • 学会等名
      第66回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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