| 研究課題/領域番号 |
21H04782
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
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 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
山平 寿智 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (20322589)
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| 研究分担者 |
安齋 賢 京都大学, 農学研究科, 特定准教授 (20779467)
北野 潤 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 教授 (80346105)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2023年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2022年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2021年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
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| キーワード | 種分化 / 多様性 / 性淘汰 / 性染色体 / メダカ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，メダカ科魚類をモデル系に，性染色体の置換と分化が，熱帯における二次性徴形質の多様化に果たす役割を検証することを目的とする．そのために，本科魚類全種の性染色体の同定と組換え抑制領域の解析を行い，熱帯の種ほど性染色体の置換が頻繁でかつ非組換え領域の分化が大きいかを検証する．次に，スラウェシ島のマリリ種群４種６集団を対象に，本種群の多様化の歴史推定と性染色体置換の具体的なプロセスの解明，ならびに二次性徴形質の原因遺伝子の同定とそれが性染色体に座乗しているかの検証を行う．さらに，ゲノム編集個体を用いた配偶者選好実験によって，性淘汰がオスの二次性徴形質の進化の推進力であることの検証も行う．
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| 研究実績の概要 |
種多様性の緯度勾配を説明する仮説として，熱帯は種分化速度が速いとする”種分化仮説”が近年注目を集めている．熱帯では，強い性淘汰圧がオスの二次性徴形質の多様化を促進する推進力になっているという実証研究が蓄積しつつある．しかし，二次性徴形質を異なる方向に進化させる遺伝機構は不明である．二次性徴形質に関わる遺伝子が性染色体と連鎖することで性特異的発現が達成されているなら，性染色体の置換は二次性徴形質の質的な変化をもたらすと考えられる．本研究は，メダカ科魚類をモデル系に，性染色体の置換と分化が，熱帯における二次性徴形質の多様化に果たす役割を検証することを目的とする．
本年度はまず，メダカ科魚類全種の性染色体の同定を目標に，スラウェシ産で性染色体が未同定である種を対象に，ゲノムワイド性連鎖解析を行った．野生個体および室内飼育系統から得られた雌雄をPool-seqにかけたところ，９種について新たに性染色体が同定された．その多くは，日本のメダカの連鎖群24番が性染色体に相当していたが，中央スラウェシの古代湖群に分布する種のいくつかは，異なる連鎖群（LG4，LG16など）が性染色体として機能してることがわかり，島内での多様化の過程で性染色体が置換していることが確認された．また，スラウェシ島のマリリ種群４種６集団を対象に，WGSによる性染色体の同定を行ったところ，種群内で性染色体の置換が確認された一方で，メジャーな性決定遺伝子座の特定に至らなかった集団も存在した．さらに，二次性徴形質の原因遺伝子が性染色体に集積しているかの検証するため，マリリ種群で同じ湖（Towuti湖）に同所的に生息している２種のメダカ（プロファンディコラとロキソレピス）を対象にGWASを行うべく，湖内でランダムに採集した多数のオス個体（約200個体）それぞれについて二次性徴形質（鰭の長さ，体色，体型など）の測定も行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
コロナ禍で採集調査が延期になったが，過去に採集したサンプルを使って解析を進めることができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
新たに採集調査を計画しており，計画に大きな変更が強いられることはないと思われる．
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