| 研究課題/領域番号 |
22KJ3096
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| 補助金の研究課題番号 |
21J01122 (2021-2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2021-2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分45020:進化生物学関連
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
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研究代表者 |
奥出 絃太 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | イトヨ / 雑種不妊 / 種分化 / ニホンイトヨ / シングルセル解析 / QTL解析 / 雑種異常 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球上には、数百万種以上ともいわれる多様な生物種が生息している。多くの種を生み出した「種分化」が、遺伝子流動を伴った野外集団で実際にどのように進行してきたかについては不明な点が多い。種分化、すなわち生殖隔離を完成に導く一つの要因は、雑種不妊や雑種致死など内在性の雑種不適合である。この雑種異常機構を理解するために、不完全な生殖隔離段階にあるトゲウオ科魚類イトヨとその近縁種ニホンイトヨに着目する。これら2種の雑種個体・戻し交配個体・野外交雑帯個体を用いて、雑種異常の原因遺伝子と原因変異を同定し、種分化のメカニズムを解明する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、現在生殖隔離が成立しつつあるイトヨとニホンイトヨとの間で、雑種個体・戻し交配個体・野外交雑帯個体などを用いることで、様々な角度から雑種異常の原因遺伝子と原因変異を同定し、候補遺伝子の機能解析や他集団・他種との比較解析により、生殖隔離によりもたらされる種分化のメカニズムを考察することを目的とした。
はじめに、イトヨとニホンイトヨの雑種（精巣は異常）とイトヨおよびニホンイトヨの純系（精巣は正常）の精巣を1ヶ月おきにサンプリングし、組織切片の作成・bulk-RNAseq解析・フローサイトメトリー解析などにより、その発達過程および雑種精巣異常の発生過程を詳細に比較した。その結果、イトヨとニホンイトヨの雑種の異常な精巣では、ある特定の時期に精子形成過程に異常が生じ、さらに純系の正常な精巣と比較して、いくつかの精子形成に重要な遺伝子の発現が低下していることが明らかになった。また、先進ゲノム支援の協力を得て、精巣異常となる雑種および正常な純系からそれぞれ精巣を摘出し、シングルセルRNAseq解析を実施した結果、精巣の異常な雑種では、減数分裂進行中の細胞においてアポトーシスが引き起こされていることが示唆された。加えて、作出したF1雑種のメスに、イトヨのオスの精子をかけ合わることにより、雑種異常のQTL解析のための戻し交配個体を作出し、ddRADseq解析を実施したところ、精巣の異常と関連したピークがX染色体上に１つ同定された。この領域には約100遺伝子が含まれており、雑種不妊の原因遺伝子の絞り込みには、さらに個体数を増やして解析する必要があることが明らかになった。
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