熱帯の多様性創出における急速な性染色体置換の役割

性染色体快速替换在创造热带多样性中的作用

• 批准号: 21H04782
• 负责人: 山平 寿智
• 金额: $ 26.96万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04782/
• 关键词: 種分化; 多様性; 性淘汰; 性染色体; メダカ

種多様性の緯度勾配を説明する仮説として，熱帯は種分化速度が速いとする”種分化仮説”が近年注目を集めている．熱帯では，強い性淘汰圧がオスの二次性徴形質の多様化を促進する推進力になっているという実証研究が蓄積しつつある．しかし，二次性徴形質を異なる方向に進化させる遺伝機構は不明である．二次性徴形質に関わる遺伝子が性染色体と連鎖することで性特異的発現が達成されているなら，性染色体の置換は二次性徴形質の質的な変化をもたらすと考えられる．本研究は，メダカ科魚類をモデル系に，性染色体の置換と分化が，熱帯における二次性徴形質の多様化に果たす役割を検証することを目的とする．本年度はまず，メダカ科魚類全種の性染色体の同定を目標に，スラウェシ産で性染色体が未同定である種を対象に，ゲノムワイド性連鎖解析を行った．野生個体および室内飼育系統から得られた雌雄をPool-seqにかけたところ，９種について新たに性染色体が同定された．その多くは，日本のメダカの連鎖群24番が性染色体に相当していたが，中央スラウェシの古代湖群に分布する種のいくつかは，異なる連鎖群（LG4，LG16など）が性染色体として機能してることがわかり，島内での多様化の過程で性染色体が置換していることが確認された．また，スラウェシ島のマリリ種群４種６集団を対象に，WGSによる性染色体の同定を行ったところ，種群内で性染色体の置換が確認された一方で，メジャーな性決定遺伝子座の特定に至らなかった集団も存在した．さらに，二次性徴形質の原因遺伝子が性染色体に集積しているかの検証するため，マリリ種群で同じ湖（Towuti湖）に同所的に生息している２種のメダカ（プロファンディコラとロキソレピス）を対象にGWASを行うべく，湖内でランダムに採集した多数のオス個体（約200個体）それぞれについて二次性徴形質（鰭の長さ，体色，体型など）の測定も行った．

解释物种多样性的纬度梯度的“规范假设”最近引起了人们的注意，声称热带物种具有更快的物种速率。实证研究正在积累，强大的性选择压力是男性继发性特征多样化背后的推动力。但是，允许次级特征在不同方向发展的遗传机制尚不清楚。如果通过将涉及继发性特征的基因与性染色体联系起来，可以实现性别特异性的表达，则认为性别染色体的替代会导致继发性特征的质量变化。这项研究旨在使用甲状腺科作为模型系统来研究性别染色体取代和分化在热带热带系统中次生性特征多样化中的作用。今年，我们首先对苏拉威西物种进行了全基因组的连锁分析，这些分析尚未在梅迪亚西科家族的所有物种中均被鉴定为性染色体。当从野生个体和室内育种线获得泳池式的男性和女性时，发现了9种新的性染色体。在许多情况下，日本的Medaka连锁小组第24号与性染色体相对应，但发现在某些物种中，在苏拉威西中部的古老湖泊中分布的某些物种，不同的连锁组（LG4，LG16等）起着性染色体的作用，并且已经确认，在该岛屿内部多元化过程中，性别染色体替代了。此外，当我们在苏拉威西州的四种和六种Marili物种中使用WGS鉴定出性别染色体时，也没有发现重大的性别决定基因座的种群。 Furthermore, to verify whether the genes causative of secondary traits are accumulated on sex chromosomes, we also measured secondary traits (fin length, body color, body shape, etc.) for GWAS on two species of medaka (Profandicola and Loxolepis) that live simultaneously in the same lake (Lake Towuti) in the Marili species group, and measured the secondary traits (fin length, body color, body形状等。

项目成果

サムラトゥランギ大学/ハルオレオ大学(インドネシア)

萨姆拉图兰吉大学/哈鲁莱奥大学（印度尼西亚）

Diversity of lateral line patterns and neuromast numbers in the genus <i>Oryzias</i>

稻属侧线形态和神经丘数量的多样性

• DOI: 10.1242/jeb.242490
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Experimental Biology
• 影响因子: 2.8
• 作者: Seleit Ali;Ansai Satoshi;Yamahira Kazunori;Masengi Kawilarang W. A.;Naruse Kiyoshi;Centanin L?zaro
• 通讯作者: Centanin L?zaro

Mesozoic origin and 'out-of-India' radiation of ricefishes (Adrianichthyidae)

• DOI: 10.1098/rsbl.2021.0212
• 发表时间: 2021-08-04
• 期刊: BIOLOGY LETTERS
• 影响因子: 3.3
• 作者: Yamahira, Kazunori;Ansai, Satoshi;Kitano, Jun
• 通讯作者: Kitano, Jun

琉球列島におけるホシマダラハゼ属魚類の系統および分類学的再検討

琉球群岛虾虎鱼属鱼类的系统发育和分类学研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 小林大純・山川宇宙・佐藤真央・前田 健・山平寿智

Species divergence and repeated ancient hybridization in a Sulawesian lake system

苏拉威西亚湖泊系统中的物种分化和重复的古代杂交

• DOI: 10.1111/jeb.13932
• 发表时间: 2021
• 期刊: JOURNAL OF EVOLUTIONARY BIOLOGY
• 影响因子: 2.1
• 作者: Ixchel F. Mandagi;Ryo Kakioka;Javier Montenegro;Hirozumi Kobayashi;Kawilarang W. A. Masengi;Nobuyuki Inomata;Atsushi J. Nagano;Atsushi Toyoda;Satoshi Ansai;Masatoshi Matsunami;Ryosuke Kimura;Jun Kitano;Junko Kusumi;Kazunori Yamahira
• 通讯作者: Kazunori Yamahira