Mechanism of diploid gamete formation and its application for genetic breeding

二倍体配子形成机制及其在遗传育种中的应用

• 批准号: 21H02278
• 负责人: 藤本 貴史
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02278/
• 关键词: 非還元配偶子形成; クローン; 雑種; ゲノム倍加; 倍数体

①ゲノム倍加を生じる系統間ゲノムの違い　2021年度に構築したドジョウのドラフトゲノムのクオリティーをさらに高めるために、A系統およびB系統に加え、新たに取得したクローン系統を用いたオプティカルゲノムマッピング法によるゲノム解析に取り組んだ。また、Genomic in situ hybridization（GISH）によるドジョウA、B系統間の染色体構造の比較解析では、A系統をプローブDNAに用いたGISHを、二系統間雑種の染色体標本に対して実施したところ、A系統由来と推定される染色体全域でプローブ由来の強いシグナルが確認されたため、二系統間では染色体レベルの大きな配列変異が生じている可能性が示唆された。②ゲノム倍加の分子機構の解明　ドジョウの生殖腺発達過程における生殖細胞の形態変化と核サイズ変化についてステージングを行った結果、野生型とクローン系統ともに、孵化直後の生殖細胞から減数分裂までの生殖細胞を6段階のステージに分類できた。野生型とクローン系統における生殖細胞の核サイズを、各ステージで比較した結果、クローン系統では減数分裂前の卵原細胞で有意に大きいことが明らかとなった。一方、セルソーターによる発達卵巣からの卵原細胞分離では、細胞解離時の卵黄片が多数発生し、核染色DNA量、前方散乱光、側方散乱光からは明瞭な卵原細胞集団を特定できなかった。しかしながら、クローン系統でのpiwiプロモーター領域とEGFPからなるコンストラクトを導入した遺伝子組換え個体では生殖細胞にEGFP蛍光を有する系統の樹立に成功した。③雑種由来の二倍性配偶子の育種応用に向けた実証研究　ドジョウ系統間雑種と雑種由来複二倍体ではクローン性非還元配偶子の形成が認められた。また、ブラウントラウトとタイセイヨウサケの交雑魚から卵が得られ、極体放出処理をともなわない雌性発生により生存個体を誘起できた。

1) ゲ ノ ム doubly を raw じ る system between ゲ ノ ム の violations い 2021 に build し た ド ジ ョ ウ の ド ラ フ ト ゲ ノ ム の ク オ リ テ ィ ー を さ ら に high め る た め に, A system お よ び に plus え B system, new た に obtain し た ク ロ ー を ン system with い た オ プ テ ィ カ ル ゲ ノ ム マ ッ ピ ン グ method に よ る ゲ ノ ム parsing に group take り ん だ . Youdaoplaceholder0, Genomic in situ Hybridization (GISH) に よ る ド ジ ョ ウ の の chromosome structure comparison between A and B system analytic で は, A system を プ ロ ー ブ に DNA with い た GISH を, between two systems 雑 の chromosome specimen に し seaborne て be applied し た と こ ろ presumption, A system origin と さ れ る chromosome global で プ ロ ー ブ origin の strong い シ グ ナ ル が confirm さ れ た た め, two system between で は chromosome レ ベ ル の big き な match column - born different が じ て い が る possibility in stopping さ れ た. (2) ゲ ノ ム doubly の molecular institutions の interpret ド ジ ョ ウ の gonad 発 da process に お け る の reproductive cells morphology variations と nuclear サ イ ズ variations change に つ い て ス テ ー ジ ン グ を line っ た results, wild type と ク ロ ー ン system と も に, hatch straight after の germ cell か ら meiosis ま で の germ cell を 6 paragraph order の ス テ ー ジ に classification で き た. Wild type と ク ロ ー ン system に お け る germ cell nuclear サ の イ ズ を, various ス テ ー ジ で compare し た results, ク ロ ー ン system で は before meiosis の oogonium で intentionally に big き い こ と が Ming ら か と な っ た. Side, セ ル ソ ー タ ー に よ る 発 of egg 巣 か ら の oogonium separation で は, cell dissociation の yolk piece が most 発 し, nuclear staining DNA content, in front of the scattered light, the side scattered light か ら は clear な oogonium set 団 を specific で き な か っ た. し か し な が ら, ク ロ ー ン system で の piwi プ ロ モ ー タ ー field と EGFP か ら な る コ ン ス ト ラ ク ト を import し た heritage 伝 subgroups in individual え で は germ cell に EGFP 蛍 light を have す の る system set up に successful し た. (3) 雑 kind of origin の diploidy gamete の breeding 応 use に to け た card be study ド ジ ョ ウ system between 雑 と 雑 kind by reflex diploid で は ク ロ ー ン が non son yuan spouse の also formed to recognize め ら れ た. ま た, ブ ラ ウ ン ト ラ ウ ト と タ イ セ イ ヨ ウ サ ケ の pay 雑 fish か ら ovum が was ら れ, polar body released 処 を と も な わ な い females born 発 に よ り survival individual を induced で き た.

项目成果

ドジョウ系統間雑種における非還元配偶子形成の遺伝性

泥鳅间系杂种非减配子发生的遗传力

• 发表时间: 2023
• 作者: 6.Kabir A.;Ieda R.;Hosoya S.;Fujikawa D.;Atsumi K.;Tajima S.;Nozawa A.;Hirase S.;Koyama T.;Nakamura O.;Kadota M.;Nishimura O.;Kuraku S.;Nakamura Y.;Kobayashi H.;Toyoda A.;Tasumi S.;Kikuchi K.;柴田季子・西村俊哉・藤本貴史
• 通讯作者: 柴田季子・西村俊哉・藤本貴史

北海道に生息するドジョウMisgurnus anguillicaudatusの集団遺伝学的解析

北海道泥鳅种群遗传分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 柴田季子;黒田真道;小亀友也;黒田充樹;川村祥史;中村風歌;西村俊哉;藤本貴史
• 通讯作者: 藤本貴史

ドジョウ系統間雑種四倍体の産する精子の遺伝的特性

四倍体泥鳅杂交精子的遗传特性

• 发表时间: 2023
• 作者: Kaneda Takaki;Seki Yutaro;Iwata Naoto;Furumi Seiichi;藤本貴史・柴田季子・川村祥史・西村俊哉・荒井克俊
• 通讯作者: 藤本貴史・柴田季子・川村祥史・西村俊哉・荒井克俊

クローンドジョウとその起源系統における細胞遺伝学的差異

克隆泥鳅及其起源系的细胞遗传学差异

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱本亨;須藤重人;西原英治;坪充;金子信人・石川卓・野村和晴;柴田季子・黒田真道・西村俊哉・ 山羽悦郎・荒井克俊・藤本貴史
• 通讯作者: 柴田季子・黒田真道・西村俊哉・ 山羽悦郎・荒井克俊・藤本貴史

クローンドジョウの非還元卵形成におけるゲノム倍加ステージの特定

克隆泥鳅非还原性卵子发生过程中基因组加倍阶段的鉴定

• 发表时间: 2023
• 作者: Nishimura Toshiya;Tanaka Minoru;川村祥史・西村俊哉・藤本貴史
• 通讯作者: 川村祥史・西村俊哉・藤本貴史