| 研究課題/領域番号 |
21H02278
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40040:水圏生命科学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
藤本 貴史 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (10400003)
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| 研究分担者 |
西村 俊哉 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (10758056)
田中 啓介 東京情報大学, 総合情報学部, 准教授 (60747294)
黒田 真道 東京農業大学, 生物産業学部, 助教 (70880764)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
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| キーワード | 非還元配偶子形成 / クローン / 雑種 / ゲノム倍加 / 倍数体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
雑種や四倍体が産する二倍性配偶子は倍数体誘起や新品種作出に有用である。交雑に由来するクローンドジョウの二倍性配偶子形成は、減数分裂前にゲノムが倍加し四倍性の生殖細胞が生じることに起因する。本研究では、二倍性配偶子を形成するクローンドジョウや系統間、種間雑種を用いてゲノム倍加メカニズムの解明に取り組む。比較ゲノム解析や細胞遺伝学的解析により雑種を構成するゲノムの違いを調べるとともに、ゲノム倍加の分子機構を遺伝子発現解析により調査する。育種応用に向けた実証研究では、二倍性配偶子を用いた雌性発生系統の遺伝特性と、異種との交雑による三元雑種の生存性や生殖特性を解析し、育種素材としての有用性を検討する。
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| 研究成果の概要 |
二倍性配偶子を形成するクローンドジョウの起源と考えられる２系統のドジョウについて遺伝解析を行った。系統間では塩基配列の違いに加え、染色体の一部の配列が逆向きになるなどの構造的な違いが明らかとなり、これらが二倍性配偶子形成の一因であると考えられた。また、生殖細胞の核サイズの計測から、二倍性配偶子形成における生殖細胞のゲノムの倍加は減数分裂前の卵原細胞の時期に生じることが推測された。
雄で不妊性を示すドジョウ系統間雑種二倍体からゲノムを倍加した雑種四倍体では遺伝的にほぼ均一な二倍性精子が作られ、容易に不妊三倍体が誘起できることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
クローンドジョウの起源とされる遺伝的に異なる２系統のゲノム解析から、系統間では塩基配列多型とともに逆位などの染色体構造変異が推察された。この構造変異は減数分裂における相同染色体の対合異常の大きな要因になると考えられる。また、初期生殖細胞の発達における核の形態変化に基づいた分類と、本研究で樹立した生殖細胞を可視化した遺伝子組換えドジョウを利用することで、ゲノム倍加が生じる生殖細胞の識別が可能となる。さらに、魚類における不妊二倍体の四倍体化による二倍性配偶子形成は、不妊雑種の複二倍体化による新規配偶子生産の可能性を示し、新たな育種素材の開発に寄与する。
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