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2020 年度 実施状況報告書

カイコとエリサンの集中産卵性を制御する遺伝子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K15535
研究機関学習院大学

研究代表者

李 允求  学習院大学, 理学部, 助教 (50847168)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード順遺伝学的解析 / 家畜化
研究実績の概要

昨年度は, エリサンとシンジュサンのF1個体をエリサンに戻したBC1世代の雌個体を用いて, エリサンとシンジュサンの産卵様式を分かつ原因遺伝子の探索をおこなった. 先行研究より, 両種の産卵様式を支配している染色体は, 性染色体(Z染色体)であると明らかになっているため, エリサンのゲノム情報を元にZ染色体上に多数のゲノミックマーカーを作成した. 分散産卵性を示したBC1雌個体を用いてポジショナルクローニングをおこなったところ, 責任領域をZ染色体上の末端約700kbまで絞り込むことができた.
当研究室で飼育しているシンジュサンは, 飼育条件下における交尾活性が低く, ゲノム編集を目的とした, 初期胚へのマイクロインジェクションが困難であることが予想されていた. しかし, 2020年度に, 非常に容易に交尾し, 継代が容易なシンジュサン系統を新たに入手し, この系統のゲノム解読を実施した.

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

注目する形質(産卵様式)を支配する遺伝子の責任領域の絞り込みは順調に進んでいる. しかしながら, BC1世代において分散産卵性を示した個体の子孫(息子)をさらにエリサンに戻して次世代を得たところ, BC1世代にて確認された責任領域をシンジュサン型で有するにもかかわらず, エリサン型の集中産卵性を示す個体が多く出現した. このことから, この形質の発現は, 単一の遺伝子に支配されているのではなく, Z染色体上の主働遺伝子と, 複数の修飾遺伝子によって支配されているのではないかと予想している.

今後の研究の推進方策

1. 別系統のシンジュサン(札幌系統)を用いて, 前年度のポジショナルクローニングの結果のバリデーションを取る.
2. エリサンおよびシンジュサンの雌蛾の脳および第九神経節のRNA-seqをおこなう. 羽化後および産卵中の2点でサンプリングを行い, 発現変動が見られるZ染色体上の遺伝子を探索する.
3. 1および2の結果を元に候補遺伝子を吟味し, シンジュサンをレシピエントとしてCRISPR/Cas9システムを用いた遺伝子ノックアウトをおこなう.
4. 家畜化に伴う産卵様式の変化は, クワコとカイコの間でも確認できる. そのため, 2020年度にエリサンとシンジュサンを用いておこなった順遺伝学的解析を, クワコとカイコについてもおこなう. 幸いなことに, カイコとクワコは交配可能かつ妊性のあるF1個体を生じることができるため, 順遺伝学的解析にはなんら支障がない.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] The genome sequence of Samia ricini, a new model species of lepidopteran insect2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Jung、Nishiyama Tomoaki、Shigenobu Shuji、Yamaguchi Katsushi、Suzuki Yutaka、Shimada Toru、Katsuma Susumu、Kiuchi Takashi
    • 雑誌名

      Molecular Ecology Resources

      巻: 21 ページ: 327~339

    • DOI

      10.1111/1755-0998.13259

    • 査読あり
  • [学会発表] 鱗翅目昆虫3種における比較piRNA解析2021

    • 著者名/発表者名
      李允求・嶋田透
    • 学会等名
      日本蚕糸学会
  • [学会発表] エリサンとシンジュサンの交雑後代で生じる赤繭形質の発現を支配する遺伝基盤の解明2021

    • 著者名/発表者名
      李允求・嶋田透
    • 学会等名
      応用動物昆虫学会

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公開日: 2021-12-27  

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