短日繁殖と長日繁殖を決定する分子基盤の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19F19384
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 吉村 崇 名古屋大学, 生命農学研究科(WPI), 教授 (40291413)
• 研究分担者: CHEN JUNFENG 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2019-11-08 – 2021-03-31
• キーワード: 季節繁殖 / メダカ

研究実績の概要

CHEN博士はタイセイヨウニシンをモデルとして、春に産卵する長日繁殖の集団と、秋に産卵する短日繁殖の集団を用いて、集団遺伝学的解析を行うとともに、全ゲノム配列を比較したところ、繁殖の季節性を制御する候補遺伝子として、甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR)遺伝子を検出した。さらに詳細に検討したところ、TSHR遺伝子の上流領域の配列の違いが繁殖時期の短日性、長日性を制御していることが考えられた。
受入れ研究者は従来の研究で鳥類、哺乳類、魚類の季節繁殖にTSHが重要な役割を果たしていることを明らかにしており、TSHRノックアウトメダカを作出した。タイセイヨウニシンの性成熟には何年もかかり、個体レベルでの機能解析が現実的ではないため、TSHRノックアウトメダカに、春と秋にそれぞれ産卵するタイセイヨウニシン集団由来のTSHRを導入した際に、繁殖時期に及ぼす影響を検討することとした。
CHEN博士は最近メダカのゲノムにもう一つTSHRが存在することを見出したため、それら二つのTSHRの発現部位と発現量を明らかにするとともに、もう一つのTSHRについてもCRISPR-Cas9でノックアウトメダカを作出している。次に、TSHRノックアウトメダカにニシンTSHRを導入するために、Counter-Selection BAC modification kitを使って、ニシンのTSHRのBACクローンを作成した。TSHRノックアウトホモ型個体は不妊となることが考えられたため、ヘテロ型個体にニシンBACクローンをマイクロインジェクションして、現在表現型を検討している。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] ウプサラ大学(スウェーデン)
  • 国名: スウェーデン
  • 外国機関名: ウプサラ大学
• [雑誌論文] Light and Hormones in Seasonal Regulation of Reproduction and Mood (2020)
  • 著者名/発表者名: Chen Junfeng、Okimura Kousuke、Yoshimura Takashi
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 161 ページ: 1～8
  • DOI: 10.1210/endocr/bqaa130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction of the birth of a male sex chromosome present in Atlantic herring (2020)
  • 著者名/発表者名: Nima R, Chen J, Herpin A, Pettersson M, Han F, Feng C, Wallerman O, Rubin CJ, Peron S, Cocco A, Larsson M, Trotschel C, Poetsch A, Korsching K, Bonigk W, Korschen HG, Berg F, Folkvord A, Kaupp UB, Schartl M, Andersson L
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 117 ページ: 24359～24368
  • DOI: 10.1073/pnas.2009925117
  • 査読あり