2016 Fiscal Year Annual Research Report
ショウジョウバエ雄外部生殖器間にみられる＂形態進化の同調性＂の解明
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15J05233
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
田中 健太郎 首都大学東京, 理工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 形態進化 / 雄外部生殖器 / ショウジョウバエ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
外部生殖器の形態は強い性淘汰の標的となるため近縁種間であってもしばしば異なる形態を示す。オナジショウジョウバエとモーリシャスショウジョウバエのオス外部生殖器もその例に漏れず，特に把握片と肛板と呼ばれる構造はオナジショウジョウバエで巨大化しており，また，そこに生える剛毛も太短く数多い。本研究はこれらキイロショウジョウバエ近縁種のオス外部生殖器をモデルに，生殖器形態進化に潜む遺伝・発生・行動学的特性の解明を試みている。以下，採用第二年度の進展状況を報告する。
（１）遺伝子発現比較解析：外部生殖器形成時に発現する遺伝子及び種間で発現量の異なる遺伝子を網羅的に検出するため，次世代シーケンサーを用いたRNA-seqをおこなった。約9,000遺伝子が形態形成時に発現しており，そのうち約4,000遺伝子の発現量に種間差が見られた。これら遺伝子の多くはappendage developmentに関わるものであった。
（２）イントログレッション系統によるQTLマッピング：オナジショウジョウバエのゲノムの一部がモーリシャスショウジョウバエ由来のものに置き換わった系統（イントログレッション系統）を用い，肛板の種間形態差に寄与するX染色体及び第二染色体上のQTL領域の絞込みをおこなった。現在までに、X染色体，第二染色体上のQTL領域はそれぞれ234kb（12遺伝子）及び17kb（２遺伝子）まで絞込みを完了している。
（３）外部生殖器の形態差が交尾行動に及ぼす効果：オスの外部生殖器形態が交尾行動パターンに及ぼす影響を検証するため，新たに交尾ペアのカップリング継続時間と交尾中の行動パターンを解析した。第二染色イントログレッション系統のオスとD. simulansのメスのペアはD. simulansの同種ペアに比べ，交尾時間が長くなり，また交尾中の行動パターンも異なることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
イントログレッション系統を用いた解析からQTL領域及びそこに含まれる候補遺伝子を十分な数まで落とし込むことができたこと，また，RNA-seq遺伝子発現比較解析を完了しており，候補遺伝子を遺伝子発現の側面から絞り込む基盤データが整ったこと，更には今後遺伝子同定後の行動解析に向けての解析手法を確立できたことを考慮してこのような評価を下した。
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| Strategy for Future Research Activity |
候補遺伝子を発生生物学的手法やゲノム編集技術を駆使し，原因遺伝子を速やかに同定することを第一に解析を進める。その後，交尾行動解析や集団遺伝学的解析を行い，遺伝的変異が性淘汰に与える影響やその進化パターンの検証を行う。
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Research Products
(3 results)
