トゲウオ科魚類における収斂進化のホットスポット遺伝子の決定要因

刺鱼趋同进化热点基因的决定因素

• 批准号: 21H02542
• 负责人: 山崎 曜
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: National Institute of Genetics
• 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-21H02542/
• 关键词: 収斂進化; 集団構造; 多面発現; 鱗板; トゲウオ科

適応進化に使用される遺伝子や変異は予測可能だろうか?収斂進化は類似した選択圧のもと類似した形質が独立に進化する現象である.収斂進化に使用される遺伝子は特定のものにバイアスする場合が多く見られる.このバイアスを引き起こす要因こそが，適応進化の遺伝的基盤を決める要因と考えられる.本研究では，トゲウオ科魚類で確認されている，鱗の枚数減少の収斂進化の遺伝的基盤を対象とする.この適応進化においてホットスポット遺伝子やホットスポット変異が生じる要因を，特に集団構造と多面発現効果に着目して解明する.本年度は以下の内容を実施した．まずトゲウオ科のイトヨについて，ゲノム編集により鱗板枚数減少の候補原因遺伝子であるEdarのノックアウトを作成した．ノックアウト第一世代は鱗板やその他の形質に明瞭な変異が見られ，Edarが実際の原因遺伝子であることが支持された．次に全ゲノム解析により，淡水型と回遊型の集団間の遺伝子流動の量を，日本と北米のそれぞれで推定した．北米では遺伝子流動量は高く推定された一方で，日本では低く推定された．また日本の回遊型集団内には低鱗板数タイプのアリルが見られなかった．以上から日本では遺伝子流動量が低いために集団間で低鱗板数タイプのアリルが共有されにくかったことが支持された．イトヨと同様に鱗板変異があるトミヨについても，ゲノム編集で候補原因遺伝子であるEdarのノックアウト個体を作成した．またEdarの鱗板完全型と不完全型アリル間に見られた構造変異が候補原因変異と考え，その領域についてゲノム編集を実施した．トミヨの鱗板変異を説明する二つのゲノム領域についてアリルの起源の年代をAncestral recombination graph解析で推定した．アリル間の分岐は近縁種との種分化よりも深く，種分化以前より維持されていると推定された．

The evolution of the use of genetic material and different prediction may be divided into two parts. Convergence evolution is a phenomenon of independent evolution. The evolution of the use of this gene is not specific to the situation, and it is often seen in many cases. The main reason for this is that the evolution of the genetic base is determined by the main reason. In this study, we confirmed that the number of fish scales decreased and the evolution of fish convergence was related to the basal plate. The main causes of the evolution of this phenomenon, especially the cluster structure and multi-faceted development, are explained. This year, the following contents have been implemented. In the message of, the candidate cause for the decrease in the number of scales in In the first generation, the characteristics of the plate and the other elements are clearly different, and the reasons for the Edar are different. The total number of species flowing between freshwater and migratory species is estimated. The flow of rice in the north is estimated to be high in one direction and low in Japan. The number of low scale plates in the Japanese migratory group was increased. The above is the first time that the Japanese government has supported the flow of Japanese children. If you want to change your mind, you can change your mind. In the case of Edar's complete and incomplete scales, the structural differences between the two types of structures may be caused by alternative causes. The date of origin of the species is estimated by the analysis of the Ancient recombination graph. The difference between the two species is close to the species differentiation, and the species differentiation is deep.

项目成果

魚類における適応進化と種分化の再現性

鱼类适应性进化和物种形成的再现性

• 发表时间: 2022
• 作者: Hirooka Asuka;Hamada Mayuko;Fujiyama Daiki;Takanami Keiko;Kobayashi Yasuhisa;Oti Takumi;Katayama Yukitoshi;Sakamoto Tatsuya;Sakamoto Hirotaka;山崎曜
• 通讯作者: 山崎曜

Gene flow and chromosome evolution in sticklebacks

刺鱼的基因流和染色体进化

• 发表时间: 2022
• 作者: Yo Yamasaki;Atsushi Toyoda;Tomoyuki Kokita,Seiichi Mori;Jun Kitano
• 通讯作者: Jun Kitano