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2014 年度 実績報告書

河川水生昆虫カワゲラの環境適応と遺伝的分化:ゲノムとタンパク質の進化

研究課題

研究課題/領域番号 13F03366
研究機関愛媛大学

研究代表者

渡辺 幸三  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (80634435)

研究分担者 GAMBOA Maribet  愛媛大学, 理工学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード生物多様性 / 河川 / 適応進化 / 気候変動 / オミックス / ゲノム / 遺伝子発現
研究実績の概要

日本の気候勾配に沿った札幌,仙台,岐阜,松山の4地域で採取したカワゲラ標本を使って,ゲノム,タンパク質,RNAの各レベルにおける進化パターンを探る分子生物学的解析を実施した.まず,ゲノムレベルの解析では,次世代DNAシークエンサーを使ったRADシークエンシングにより,26.5Gbにも及ぶ96個体分のゲノムワイドのDNA塩基配列情報を収集できた。タンパク質レベルの解析では,2次元電気泳動によるタンパク分画解析から,気温の季節間変動が大きな札幌と岐阜では,他地域よりも多様なタンパク質を発現していることが分かった.さらに,各地域に固有に発現していた計21種類のタンパク質を選択して,更に高度なアミノ酸配列情報等を取得するMALDI-TOF/TOFを行い,すべての実験が完了した.また,RNAレベルの解析では,ゲノムワイドのmRNAの発現解析(トランスクリプトーム解析)を次世代DNAシークエンサーを使って行い,12 GBに及ぶ46個体分のmRNA配列情報を取得した.このmRNAの配列情報に基づく簡易な遺伝子検索により,411個の遺伝子領域がアノテーションされ,そのうち131個はもっとも寒冷な札幌で特異的に検出されていることがわかった.

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

計画通り,ゲノム,タンパク,RNAの3つのレベルにおけるカワゲラの適応的進化を調べるための分子生物学的解析を完了することができたので,順調に進展していると評価できる.

今後の研究の推進方策

最終年度はデータ解析と論文執筆を中心に進めて,研究成果をまとめる作業に力点を入れる予定である.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Association of adult female and male stoneflies (Plecoptera) from an Alpine river using wing morphometrics and mitochondrial DNA2015

    • 著者名/発表者名
      Gamboa M, MT Monaghan
    • 雑誌名

      Aquatic insects

      巻: 36(1) ページ: 1-8

    • DOI

      10.1080/01650424.2015.1013038

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Zwicknia gen. n. for the Capnia bifrons species group, with the description of three new species and a synopsis of the West Palaearctic and Nearctic genera of Capniidae (Plecoptera)2014

    • 著者名/発表者名
      Muranyi D, M Gamboa, KM Orci
    • 雑誌名

      Zotaxa

      巻: 3812(1) ページ: 001-082

    • DOI

      10.11646/zootaxa.3812.1.1

    • 査読あり
  • [学会発表] Towards the generic revision of Capniidae (Plecoptera): synopsys of the East Palaearctic genera2015

    • 著者名/発表者名
      David Muranyi, Maribet Gamboa, Kozo Watanabe, Weihai Li
    • 学会等名
      Meeting of the XIV International Conference on Ephemeroptera and XVIII International Symposia of Plecoptera
    • 発表場所
      Aberdeen, UK
    • 年月日
      2015-05-31
  • [学会発表] Gene expression changes governing thermal adaptation of stoneflies in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Maribet Gamboa, Yusuke Gotoh, and Kozo Watanabe
    • 学会等名
      Meeting of the XIV International Conference on Ephemeroptera and XVIII International Symposia of Plecoptera
    • 発表場所
      Aberdeen, UK
    • 年月日
      2015-05-31
  • [学会発表] 次世代DNAシークエンシングとDNA種分類法を用いた河川底生動物群集の種多様性評価技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      泉昂佑,Maribet Gamboa,三宅洋,渡辺幸三
    • 学会等名
      土木学会四国支部第21回技術研究発表会
    • 発表場所
      香川大学(香川県・高松市)
    • 年月日
      2015-05-23
  • [学会発表] 水生昆虫カワゲラ群集のゲノムワイド発現解析に基づく日本の気候勾配に適応的な遺伝子の検索2015

    • 著者名/発表者名
      後藤友亮,Maribet Gamboa,渡辺幸三
    • 学会等名
      土木学会四国支部第21回技術研究発表会
    • 発表場所
      香川大学(香川県・高松市)
    • 年月日
      2015-05-23
  • [学会発表] New adaptive perspective in insects2015

    • 著者名/発表者名
      Maribet Gamboa, Kozo Watanabe
    • 学会等名
      International symposium for frontier of Bioinformatics
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-04-16
  • [学会発表] 河川性昆虫カワゲラの気候勾配に沿った環境適応と遺伝子発現2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺幸三,Maribet Gamboa
    • 学会等名
      「流域生態系評価手法の最近の動向」ワークショップ
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-03-27
  • [学会発表] Ecoresponce of stoneflies: functional genomics adaptation to changing environments2014

    • 著者名/発表者名
      Maribet Gamboa, Kozo Watanabe
    • 学会等名
      International Workshop on River Ecology and Environment
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2014-10-31
  • [学会発表] Assessing biodiversity of stoneflies (Plecoptera) using mitochondrial and nuclear DNA2014

    • 著者名/発表者名
      Maribet Gamboa, Kozo Watanabe, Yasuhiro Takemon, Michael T. Monaghan
    • 学会等名
      The 2nd Symposium of Benthological Society of Asia
    • 発表場所
      Busan, South Korea
    • 年月日
      2014-06-06
  • [学会発表] DNA-based assessment of species richness of stream macroinvertebrate community using next generation sequencing2014

    • 著者名/発表者名
      Kozo Watanabe, Kohsuke Izumi,Maribet Gamboa,Yo Miyake
    • 学会等名
      The 2nd Symposium of Benthological Society of Asia
    • 発表場所
      Busan, South Korea
    • 年月日
      2014-06-06

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公開日: 2016-06-01  

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