| 研究課題/領域番号 |
26440209
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| 研究機関 | 総合研究大学院大学 |
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研究代表者 |
寺井 洋平 総合研究大学院大学, その他の研究科, 助教 (30432016)
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| 研究分担者 |
藤村 衡至 新潟大学, 自然科学系, 助教 (90722140)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 種分化 / 生態適応 / 視覚 / 配偶者選択 / シクリッド / アノール / ノトセニア |
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| 研究実績の概要 |
本研究では生態適応による種分化の機構がどの程度一般性があるか、アノールトカゲの森林内部への視覚の適応と、南極の氷魚の氷棚の下への視覚の適応を視物質の測定により明らかにする。またシクリッドでは視覚遺伝子変異体を作製し、その遺伝子が生殖的隔離の責任遺伝子であるか明らかにする。これらの研究により、生態適応による種分化機構の生物多様性の創出における一般性を明らかにすることを本研究の目的としている。
平成26年度、アノールについてはキューバに野外調査に行き森林内部と開けた場所での光スペクトルを測定した。この測定により開けた場所では紫外線から可視光、赤外線までの幅広い光が届いているが、森林内部では長波長よりの波長が主に存在していることが明らかになった。これは長波長を吸収するオプシン遺伝子(LWS)の変異が森林内部に生息する種で置換があることと一致していた。また、森林内部と開けた場所に生息する種のオスの喉の色の反射スペクトルについても測定を行った。現在視物質の吸収を測定する実験を行っているが、この吸収と光環境、喉の色の反射スペクトルを解析することによって、生殖的隔離との関連を明らかにできると期待している。南極に生息する氷魚については、氷の棚の下に生息する種とその種に近縁で氷の棚の下には生息しない種からオプシンタンパク質の産生を行った。こちらも現在視物質の吸収を測定する実験を行っている。シクリッドについては種間で分化した2つ目のオプシン遺伝子を特定した。そのうちの１つLWSオプシンの変異体を作製するために当初のTALENから変更してCRISPR-Cas9のベクターを購入した。現在変異体作製のプラスミドを作製している。また、変異体の作製にはシクリッドへのインジェクションが必須となるが、こちらは分担者(藤村)によって準備が進められた。平成27年度には変異体作製を進めることができる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究は順調に進展していると考えている。その理由を以下に挙げる。
アノールについては、最も困難が予想されたキューバにおける野外での光環境測定を行うことができたことが大きな成果であった。LWSについては視物質の測定の直前まで進めることができたが、視物質の吸収の測定にはいたらなかった。しかし、平成27年度には測定ができ、またアノールの喉の色の反射スペクトル測定も行っているので、測定が終わり次第解析が可能となっている。視物質の吸収と光環境、喉の色の反射スペクトルを解析することによって、生殖的隔離との関連を明らかにできると期待している。南極に生息する氷魚についても、氷の棚の下に生息する種とその種に近縁で氷の棚の下には生息しない種からの視物質の測定の直前まで進めることができた。こちら種の場合はDNAの状態(質)があまり良くなく、実験を進めるのが困難であったが、視物質発現用のプラスミドを完成させることができた。平成27年度には測定ができる予定である。シクリッドの視覚遺伝子の変異体については当初の計画から作成方法を変更してCRISPR-Cas9のベクターに切り換えたため、準備に少し時間を要した。しかし、それ以外はインジェクションの準備、魚の準備などを含めて順調に進展してる。以上のことから、本研究は順調に進展していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
アノールについては視物質の吸収を測定する実験を行い、この吸収と光環境、喉の色の反射スペクトルを解析することによって、生態適応を介した生殖的隔離の機構を明らかにする予定である。南極に生息する氷魚については、も視物質の吸収を測定を行い、氷の下の光環境への適応と近縁種からの遺伝的交流の断絶の過程を解析する予定である。シクリッドの種間の変異体については、平成27年度にオプシンの変異体の作製を行い、平成28にその変異体が配偶者選択を野生型と同等に行うことができないかどうかを行動実験により示し、オプシン遺伝子の配偶者選択における役割と種分化の機構を明らかにする予定である。また、アノールと氷魚については、平成27年度中に論文の作製を始める予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
分担者(藤村)の分担金は、シクリッドへのインジェクション実験のための費用であるが、インジェクションを行う予定が平成27年度となったため、こちらの経費を平成27年度に使用することとなったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成27年度にシクリッドのインジェクション実験用の費用として使用する予定である。
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