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種間交雑時に交尾器不適合を引き起こす遺伝的実体の解明

阐明种间杂交过程中导致交配器官不相容的遗传实体

基本信息

批准号：
20K06771
负责人：
田中健太郎
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06771/
关键词：
形態進化ショウジョウバエ交尾器種分化交尾器進化

项目摘要

種間交雑時に生じる交尾器不適合は種と種を隔てる生殖的隔離の一端を担っている。これまでの研究から，性選択や性的対立によって交尾器形態が種固有の進化を遂げた結果，その副産物として種と種の間に交尾器不適合が生じているという考えが広く受け入れられているが，実際に，どの遺伝子が，どのように交尾器不適合を引き起こしているのかは未だ不明な点が多い。近縁種である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は研究室環境下で雑種を作成することが可能である。原因遺伝子を同定する際に従来の研究では、戻し交配をおこなうことで得られるマッピング集団を用いた遺伝子型表現型の関連を先ず明らかにする流れが主流であった。しかしながら従来の手法では多くの場合で遺伝子の絞り込みに時間と投力がかかるといったデメリットもあった。そこで本研究では、雑種個体で観察される異なる種由来のアリル間の遺伝子発現の違いを指標とすることでシス発現調節領域の変化が交尾器形態進化に寄与した可能性の高い候補遺伝子を直接的に探索する手法を用いた。これまでの研究実施状況から、lonely heart遺伝子を最有力候補遺伝子として得ている。この遺伝子はモーリシャスショウジョウバエのposterior lobe形成予定領域で強く発現しているのに対し、オナジショウジョウバエでは発現が検出されなかった。この遺伝子は細胞外マトリックスの構成因子として器官形成に重要な働きを持つことが知られてる。これに加え、細胞外マトリックスがposterior lobeの形成に必須であることも分かっている。ゲノム編集法を用いて、両種のlonely heart遺伝子を欠損した個体の作成にも成功しており、これら変異体を用いてlonely heartがposteior lobeの形態進化にどのように寄与したのか明らかにすることが今後の最重要課題となる。

The mating organ is not suitable for interspecific mating. The mating organ is not suitable for interspecific mating. The results of this study show that the by-product of sex selection and sex opposition is not suitable for the evolution of mating organ morphology. In fact, the by-product of sex selection and sex opposition is not suitable for mating organ morphology. It is possible to create a new species in a laboratory environment. The relationship between phenotypes of genetic diversity and genetic diversity is discussed in detail below. There are so many ways to do it. There are so many ways to do it. There are so many ways to do it. In this study, we investigated the origin of different species, the development of genetic markers, the regulation of genetic markers, the evolution of mating organ morphology, the possibility of high candidate genetic markers, and the use of direct exploration methods. The research implementation status of this paper is: Lonely heart gene is the most powerful candidate gene. The posterior lobe forms a predetermined domain, and the posterior lobe is strongly represented by the posterior lobe. This gene is an extracellular component of organogenesis. The formation of posterior lobe must be carried out in vitro. The most important issue in the future is the successful use of solitary heart and posterior lobe in the process of morphological evolution.