2017 年度実施状況報告書

メダカ属魚類におけるXY型からZW型への性決定機構の進化

研究課題

研究課題/領域番号	16K18590
研究機関	長浜バイオ大学
研究代表者	竹花佑介長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 准教授 (60432093)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	性決定遺伝子 / 性染色体 / メダカ属
研究実績の概要	本研究では、互いに近縁でありながら異なる性決定システム（XY型およびZW型）をもつメダカ属３種［ハウザンメダカ（XY型）、ハブスメダカ（ZW型）、ジャワメダカ（ZW型）］について、各種の性決定遺伝子を同定する。これら３種とその外群にあたるインドメダカ（XY型；性決定遺伝子：Sox3Y）を含めた４種で性決定機構を比較し、その進化メカニズムを解明することを目的としている。今年度の実績を以下に要約する。XY型のハウザンメダカについては、性決定遺伝子候補としてDmrt1を同定した。ゲノム編集によって機能欠失変異を得ることができたため、現在ノックアウト個体の表現型解析を進めている。また、ZW型のハブスメダカとジャワメダカについては、性染色体上に存在する複数の性決定遺伝子候補について、ノックアウト個体の作出を行ったが、これまでのところ性転換を誘導する遺伝子は得られていない。現在ジャワメダカについて全ゲノム解析を行っており、今後は集団ゲノミクス解析とRNA-seq解析により候補遺伝子の探索を行う予定である。一方、メダカやルソンメダカで共通してオス分化に関わるGsdfについて、インドメダカとハブスメダカでも機能解析を行った。その結果、前者のGsdfノックアウト個体では性転換が生じ、後者では性転換を生じなかった。このことから、メダカ属のオス分化カスケードにはGsdf依存的なものと非依存的なものがあることが判明した。
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いずれのメダカ近縁種についてもノックアウト個体の作出が進んでおり、次年度以降の表現型解析によって、性決定カスケードを明らかにできると考えている。
今後の研究の推進方策	各種における性決定遺伝子候補のノックアウト系統を作出し、その表現型解析を進める。また、ZW型の２種についてはゲノム解析を行って候補遺伝子の単離と機能解析を行う。