| 研究課題/領域番号 |
20K21454
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 (2022-2023)
基礎生物学研究所 (2020) |
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研究代表者 |
安藤 俊哉 京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (10709744)
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| 研究分担者 |
小長谷 達郎 奈良教育大学, 理科教育講座, 准教授 (80837790)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 強化 / 鱗片 / キチョウ / 構造色 / 装飾形質 / 進化発生学 / 進化生物学 / キチョウ属 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
クジャク等の動物のオスが示す鮮やかな装飾形質は種特有の形質を示し、種分化して間もない種間でも明確な違いが見られる。本研究では、種分化過程における装飾形質の創出機構として「強化」に着目する。強化(生殖的形質置換)は、分布域が新たに重なった近縁種間の交雑に対して選択が働いた結果、種間交雑を妨げる様に装飾を含む生殖形質が変化する現象である。日本産のキチョウ2種の同所的棲息集団において、強化がオスの装飾形質の多型を生じた進化に着目し、技術的問題から未解明であった、種ごとの進化の方向性を決める発生遺伝学的背景を解明する。
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| 研究成果の概要 |
(1)強化遺伝子・装飾形質形成遺伝子の同定、(2)装飾形質形成を支える遺伝子制御ネットワークの解析、を通して、装飾形質進化の発生遺伝学基盤解明を目指した。(1)に関しては、本土系統と沖縄系統のキチョウの交配実験によってF2世代を取得し遺伝学的連環解析(ddRAD-seq)の解析データを取得した。(2)に関しては、免疫組織化学・電子顕微鏡解析を通して装飾形質形成に変わる細胞の形態変化を明らかにするとともに、mRNA-seq解析をベースとした装飾形質形成に関わる遺伝子情報を取得した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
強化が生物進化に果たす役割は、生殖形質の多型創出を通して種内に種分化のきっかけを与え、さらなる種分化の連鎖を引き起こす点にある。一方、装飾形質の進化の方向性を決める上で重要な、装飾形質形成の発生遺伝学的背景に関しては、対象生物における発生遺伝学的な解析手法が確立されていなかった為、ほとんど解明されていなかった。本研究では、強化遺伝子座の遺伝子多型情報を利用した集団遺伝学的解析のゲノム科学的な基盤を整備するとともに、トランスクリプトーム解析に基づく発生遺伝学的枠組みを明らかにしたことで、強化が生じる分子基盤を明らかにした。今後、本研究の知見に基づいて強化が引き起こす進化様式の解明が期待される。
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