2023 Fiscal Year Research-status Report
種間交雑に起源するミトコンドリアの新たな共生関係の進化
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22K18370
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
山平 寿智 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (20322589)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北野 潤 国立遺伝学研究所, ゲノム・進化研究系, 教授 (80346105)
楠見 健介 九州大学, 理学研究院, 講師 (00304725)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / ヘテロプラズミー / メダカ / 共生 / 種間交雑 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
種間交雑による雑種胚では精子由来のミトコンドリアが分解されず，２つのミトゲノムが共存するヘテロプラズミーという状態になることがある．ヘテロプラズミーは通常集団中から速やかに除去されるが，申請者らは近年，古代の種間交雑に起源するヘテロプラズミーを，スラウェシ島の古代湖に生息するメダカ（マタネンシスメダカ）で発見した．本研究の目的は，この異種由来のミトコンドリアがどのように宿主による排除機構の網をかいくぐり，独自の機能を獲得して新たな共生関係を築き上げてきたかを解明することにある.
本年度は，マタノ湖からヘテロプラズミー個体とホモプラズミー個体を採集し，活かして日本に持ち帰る準備を進めた．具体的には，ヘテロプラズミーのミトコンドリアハプロタイプに特異的なプライマーセットをデザインし，ミトコンドリア遺伝子のPCRと電気泳動のバンドパターンから，ヘテロプラズミー個体とホモプラズミー個体を現地で活かしたまま判別する手法を開発した．そして，実際にマタノ湖に行って，湖からランダムに個体を採集してヘテロプラズミー個体とホモプラズミー個体とのスクリーニングを行った．そのスクリーニングの結果をもとに，ヘテロプラズミー個体とホモプラズミー個体を数個体ずつ活かして日本に持ち帰った．日本で再度各個体についてPCRとキャピラリーシーケンシングでヘテロプラズミーとホモプラズミーの同定を行ったところ，いくつかの個体で誤同定があることが判明したので，新たなプライマーの開発を進めた．
加えて，ヘテロプラズミー個体とホモプラズミー個体のゲノムの分化に関する解析も行った．両者の間でゲノムが完全に分化している領域がゲノム上に点在していることが判明し，これらの領域にどのような既知の遺伝子があるかの解析を進めている．
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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
予定していた採集調査を行うことができたことから，「おおむね順調に進展している」と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度使用額（527万円）は，試薬や消耗品費（約100万円），海外旅費（約100万円），飼育補助員雇用費（約100万円），および次世代シーケンス代（約200万円）に使用予定である.
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| Causes of Carryover |
インドネシアでの調査許可申請は令和4年6月に申請可能であると現地カウンターパートから情報を受け手続きを開始したところ，想定に反し，インドネシアの都合により受付してもらえないことが判明した．研究遂行上，インドネシア現地での採集調査を実施するためには調査許可が不可欠なため，次年度使用額が発生した．次年度使用額（約600万円）については，ポスドク研究員の雇用（約350万円）や次世代シーケンシング受託費（120万円×2回）などに使用する計画である．
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[Journal Article] Multiple colonizations and hybridization of a freshwater fish group on a satellite island of Sulawesi2023
Author(s)
Mandagi Ixchel F., Sumarto Bayu K. A., Nuryadi Handung, Mokodongan Daniel F., Lawelle Sjamsu A., Masengi Kawilarang W. A., Nagano Atsushi J., Kakioka Ryo, Kitano Jun, Ansai Satoshi, Kusumi Junko, Yamahira Kazunori
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Journal Title
Molecular Phylogenetics and Evolution
Volume: 184
Pages: 107804
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Ghost introgression in ricefishes of the genus Adrianichthys in an ancient Wallacean lake2023
Author(s)
Yamahira Kazunori, Kobayashi Hirozumi, Kakioka Ryo, Montenegro Javier, Masengi Kawilarang W. A., Okuda Noboru, Nagano Atsushi J., Tanaka Rieko, Naruse Kiyoshi, Tatsumoto Shoji, Go Yasuhiro, Ansai Satoshi, Kusumi Junko
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Journal Title
Journal of Evolutionary Biology
Volume: 36
Pages: 1484-1493
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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