有肺類左右反転の量的変異に関する進化生態学的研究

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15F15086
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 浅見 崇比呂 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (10222598)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): PALL-GERGELY BARNA 信州大学, 理学部, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2015-10-09 – 2018-03-31
• Keywords: 左右性

Outline of Annual Research Achievements

巻貝の交尾器は体側にあるため、左右反転すると野生型との交尾が難しくなり、淘汰される。この正の頻度依存淘汰は、放精放卵する巻貝や、交尾器が正中線にある動物では生じえない。にもかかわらず左右逆に発生する系統は進化していない。純化淘汰はこの進化パターンを説明しうるがメカニズムは不明である。モノアラガイの左右反転変異を用いた研究から、たとえ同一両親の核ゲノムを共有しても、右巻と左巻は互いの鏡像対称には発生せず、左巻変異体は孵化率が低いことが明らかである。この初期発生での純化淘汰が反転進化を抑制するなら、なぜ交尾する巻貝でのみ左巻がくり返し進化できたのかが問題となる。本研究の目的は、左右逆に発生する巻貝の進化を可能にする遺伝システムの存在を検証することにある。そのために螺旋卵割が鏡像対称からずれる角度（螺旋度）のきょうだい間の分布を異なる交配対（両親）の間で比較する測定値を得た。正規分布から有意にはずれていないことを確認し、両親しだいで正規分布の平均値が異なることを立証した。左巻のきょうだい間の螺旋度の分散は、右巻きょうだい間の分散よりも有意に大きく、かつ平均値の絶対値が前者では有意に低いことを統計的に確認した。これは、左巻予定の初期胚の螺旋卵殻が右巻野生型の螺旋卵割とは鏡像対称には進行せず、左右極性が量的に左巻変異系統では低いことを示す。しかも本交配実験から、その量的差異は系統間の遺伝的背景の差異によるものではなく、母性効果因子による左右極性の変異それ自体に起因することが明らかである。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

螺旋度の量的変異に有意に遺伝的変異が寄与していることを示す証拠を得た。これは、母性効果因子による左右極性の変異に加え、左右極性を量的に左右する遺伝的変異が実在することを示す点で画期的である。

Strategy for Future Research Activity

左巻予定胚の螺旋度にみる量的変異と右巻予定胚の螺旋度にみる量的変異との比較を進め、初期胚の左右極性の量的変異と左右極性それ自体との相関が生じる遺伝的メカニズムを追究する。左右極性の量的変異だけで、孵化前の生存率のきょうだい内変異、交配対の間の生存率の差異、および右巻予定胚と左巻予定胚の間の生存率の差異を説明可能であるか否かを検証する。