| 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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| 研究実績の概要 |
①ゲノム倍加を生じる系統間ゲノムの違い 前年度に取り組んだオプティカルゲノムマッピング法により得られたドラフトゲノムを用いて、先行して中国の研究グループが発表した近縁系統のドジョウゲノム情報をリファレンスにスキャフォールディングを行い、疑似染色体レベルまでの配列構築に成功した。また、ドジョウのA系統とB系統間の染色体構造を比較するため、二系統間雑種の染色体標本に対してComparative genomic hybridizationを行った。その結果、A系統DNA由来のシグナルが全域に強く検出された染色体と、B系統DNA由来のシグナルが検出された染色体が観察できた。
②ゲノム倍加の分子機構の解明 クローン系統において、生殖細胞にEGFP傾向を有する複数の系統がpiwiプロモーター領域とEGFPからなるコンストラクトを導入した遺伝子組換え個体から得られた。それらは各系統において異なる生殖細胞の分化段階あるいは発達段階でEGFP蛍光の強度が異なっていた。また、R5年度中において、これらの遺伝子組換え系統から採卵し次世代作出を行う時間が得られないと判断し、昨年度、クローン系統においてゲノム倍加が生じていると想定される生殖腺発達段階において、生殖腺が含まれる領域を腎臓と共に摘出しRNA-seq解析に供した。クローンと野生型間で発現差がある遺伝子が存在し、今後の機能解析にむけたデータセットを整備することができた。
③雑種由来の二倍性配偶子の育種応用に向けた実証研究 ドジョウ系統間雑種と雑種由来複二倍体のオスが産する二倍性精子を用いて三倍体を誘起した。この三倍体のオスからは正常な精子形成が認められず、不妊であることが示唆された。また、メダカ属雑種のオスでは、交雑の方向性により精巣構成細胞の倍数性構成に違いがあることが示された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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