熱帯の多様性創出における急速な性染色体置換の役割

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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．