| 研究課題/領域番号 |
19KK0187
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
石川 麻乃 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (20722101)
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| 研究分担者 |
北野 潤 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 教授 (80346105)
山崎 曜 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 助教 (40816021)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| キーワード | 緯度適応 / 日長応答性 |
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| 研究実績の概要 |
緯度勾配への適応は地球上の生物に見られる普遍的な現象である。特に繁殖期の長さや時期は緯度勾配によって大きく異なる。しかしどのような遺伝的変異がこの緯度勾配による繁殖期の適応進化を実現してきたのかはほとんど分かっていない。本課題では、広域な緯度勾配に生息するヨーロッパのイトヨを材料に、動物において初めて緯度勾配における繁殖期の多様性を生む遺伝的変異を同定する。 更に、変異の起源や進化的動態、生理的機能や適応度に対する効果を解析し、繁殖期の緯度適応を実現する至近的、究極的機構の全貌を理解する。本年度は、昨年度と同様、初夏にガリシア地方とノルウェーで海型を採集し、繁殖期の野外集団の繁殖形質の定量データと、純系や交雑個体の作成のための個体を得る予定であったが、新型コロナウイルスの感染拡大を受け、渡航を見送った。そこで、研究室で純系や交雑個体の確立に成功しているガリシア地方とノルウェーの淡水型の繁殖形質の違いの遺伝基盤の解析に集中的に取り組んだ。ガリシア地方の淡水型は、野外で初春から繁殖をスタートさせるため、季節性マスター制御因子であるTSHb2の日長応答性が失われていると示唆されたが、解析の結果、予想に反してTSHb2の日長応答性が維持されていることが分かった。一方、研究室内の短日条件下では、生殖腺や腎臓の発達の日長応答性は失われていた。これは、北米や日本とは異なる遺伝的基盤によって、ガリシア地方の淡水型で繁殖期の長期化が進化したことを示唆している。一方、ノルウェーの淡水型は夏の短い期間にのみ繁殖すると考えられるため、TSHb2が日長応答性を示すことが予測されたが、解析の結果、TSHb2は日長応答性を示さなかった。これは、緯度適応による繁殖期の進化が、淡水進出に伴う繁殖期の進化とは別の機構で生じていることを強く示唆している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度、昨年度共には、初夏にスペイン・ガリシア地方とノルウェーで海型を採集し、繁殖期の野外集団の繁殖形質の定量データと、純系や交雑個体の作成のための個体を得る予定であったが、新型コロナウイルスの感染拡大を受け、渡航を見送った。また、繁殖期の報告が全くないスペインの海型の繁殖期間を確定させるため、繁殖期(5月)の前後2週間、スペインに滞在する予定だったが、研究代表者が産休に入るため、これも見送らざるを得ない。このため、当初野外で得られるはずであった繁殖形質や繁殖行動、ホルモン動態を指標とした繁殖開始時期と繁殖期間の定量データが得られていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
スペイン・ガリシア地方とノルウェーの淡水型の繁殖形質の違いの遺伝基盤の解析については、 本年度得られたF2個体のddRAD解析とRNAseq解析、ホルモン解析を行う。野外調査は、日本ヨーロッパ双方の新型コロナ感染状況に応じて適切に判断する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予定していたスペイン、ノルウェーでの野外調査・採集が、コロナ感染拡大のため延期となった。そのため、旅費や得られたサンプルの解析に使用する物品費を次年度に使用することとした。
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