| 研究課題/領域番号 |
20K20461
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| 補助金の研究課題番号 |
19H05550 (2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2019) |
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| 審査区分 |
中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
曽田 貞滋 京都大学, 理学研究科, 教授 (00192625)
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| 研究分担者 |
山本 哲史 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 研究員 (10643257)
藤澤 知親 滋賀大学, データサイエンス教育研究センター, 助教 (10792525)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
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| キーワード | 生活史進化 / 周期生物 / 周期ゼミ / 生活史制御 / 全ゲノム解析 / 臨界体重 / 生物時計 / 遺伝子発現 / 生活史制御機構 / 幼虫期間 / トランスクリプトーム / 全ゲノム配列 / 遺伝子発現比較 / ゲノム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
北米の周期ゼミは13年と17年という昆虫で最長の幼虫期を持ち，13年または17年ごとに成虫が発生する．13年ゼミは南部，17年ゼミは北部に分布し，それぞれの分布域は長期にわたって安定している．本研究では， 2つの幼虫期間の制御機構に関して，年数カウント方式，成虫変態時期決定機構，遺伝的発育成長速度変異を組み込んだ新しい仮説を検証し，周期分化の背景にある遺伝的基盤をゲノム解析によって解明する．
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| 研究成果の概要 |
Magicicada属の周期ゼミは13年・17年の幼虫期を持ち、個体間で同調して周期的に発生する。その生活史制御に関する4年時計に基づく仮説を検証するために、コホート年数11年から16年の17年ゼミ幼虫の齢構成、体重、変態の指標となる眼色、年齢・眼色による遺伝子発現の変化を調査した。また、幼虫期の長さ（=周期）の遺伝的基盤と各種群における周期分化歴史的過程を解明するために、17年ゼミM. cassiniのゲノムを参照ゲノムとして周期ゼミ3種群7種のゲノムをリシーケンスしてSNPを抽出し、幼虫期の長さの違いに関係する遺伝子の推定、系統解析、デモグラフィー推定を行なった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
周期ゼミやタケに見られる2年を超える年数での周期的生活史がどのように制御されているかは生物学上の大きな疑問である。本研究は4年を測る体内時計を仮定して13年・17年の生活史が制御される仮説を検証したもので、いくつかの状況証拠を得ており、難問解明への手がかりをもたらした点で意義がある。また、予定された年に起こる周期ゼミの大発生は米国のみならず世界のマスメディアに取り上げられてひろく一般の関心を集めており、その仕組みを解明して一般社会に紹介することは意義がある。
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