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比較ゲノミクスと進化発生学から紐解く機械的生殖隔離の強化と種分化

通过比较基因组学和进化胚胎学揭示机械生殖隔离和物种形成的增强

基本信息

批准号：
21H02566
负责人：
高見泰興
金额：
$ 8.07万
依托单位：
Kobe 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-21H02566/
关键词：
種分化交尾器交尾器形態エボデボ形質置換

项目摘要

本研究は，交雑に起因する交尾器形態の分化と，それに伴う種分化の過程を検証する．交尾器形態の違いが機械的生殖隔離をもたらすオオオサムシ類について，これまで進められてきた研究をさらに発展させ，種分化過程における交尾器形態とゲノムの分化機構と，形態の遺伝発生学的基盤を明らかにすることを目的とする.(1)種間交雑に伴う形態とゲノムの分化機構の解明：他種と接触し交尾器形態に形質置換が見られる複数の個体群において，より種間差の大きい形態変異が，個体レベルでは種間交尾のコスト（交尾器の損傷，交尾時間のロス）を低減しうるが，集団レベルではそうではないことを明らかにした．これは，生殖的形質置換の一要因であるテンプルトン効果に対する反証である．さらに，交尾器形態の形質置換によって生じた種内の地理的変異のレベルでも，集団間の生殖隔離が生じつつあることを明らかにした．これは，カスケード強化仮説の希有な実証例となった．また，比較ゲノム解析のためのサンプリングを行い，ゲノムシーケンスデータを蓄積した．(2)遺伝発生学的基盤の解明：交尾器の文化が著しい近縁３種の交尾器サイズに関与する，機能的，遺伝的，構造的制約を，形態測定値の変異から解析し，ドウキョウオサムシの最も巨大な交尾器は，機能的制約の緩和によってもたらされ，構造的制約に達していることを明らかにした．最も巨大化した交尾器を持つドウキョウオサムシの発生過程を，マイクロCTにより解析し，雄交尾器に関わる構造的制約を回避する折畳み構造を発見した．また，in situ hybridizationの実験系がほぼ完成し，発生段階のサンプルも揃ったことから，実際の解析を始められる段階に至った．

This study aims to investigate the cause of mating and the process of mating differentiation. The morphology of mating organs is characterized by mechanical reproductive isolation, and further studies are carried out on the development of species differentiation processes. (1)Interspecific mating morphology and differentiation mechanism: Other species contact, mating organ morphology, morphological and qualitative replacement, multiple individual populations, interspecific differences, morphological variations, individual populations, interspecific mating organ morphology, mating organ damage, mating time, and interspecific mating organ morphology. A major cause of reproductive quality substitution is the counter-evidence of reproductive quality substitution. In addition, the morphological and qualitative replacement of mating organs, reproductive isolation between groups, geographical variation within species, and reproductive isolation between groups. This is a good example of how to improve the quality of the product. In addition to the above, the analysis of the data should be carried out in a timely manner. (2)The basic understanding of genetic biology: the culture of mating organ is close to three kinds of mating organ, the relationship between mating organ and mating organ, the function of mating organ, the structure of mating organ, the function of mating organ, the structure of mating organ, the function of mating organ, the structure of mating The most important part of the development of the male copulator is to analyze the structure of the male copulator and avoid the structure of the female copulator. In situ hybridization, the implementation is complete, the stage is generated, and the stage is resolved.

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

性的対立をもたらす交尾器形態が野生個体群動態と分布域形成におよぼすインパクト

引起性冲突的交配器官形态对野生种群动态和分布区形成的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kano Fumihiro;Furuichi Takeshi;Hashimoto Chie;Krupenye Christopher;Leinwand Jesse G.;Hopper Lydia M.;Martin Christopher F.;Otsuka Ryoma;Tajima Tomoyuki;高見泰興
通讯作者：
高見泰興

Reproductive isolation via divergent genital morphology due to cascade reinforcement in Ohomopterus ground beetles

由于 Ohomopterus 地面甲虫的级联强化，通过不同的生殖器形态进行生殖隔离

DOI：
10.1111/jeb.14116
发表时间：
2022
期刊：
Journal of Evolutionary Biology
影响因子：
2.1
作者：
Xia Tian;Nishimura Taira;Nagata Nobuaki;Kubota Kohei;Sota Teiji;Takami Yasuoki
通讯作者：
Takami Yasuoki

Relationships between reproductive character displacement in genital morphology and the population-level cost of interspecific mating: implications for the Templeton effect

生殖器形态中的生殖特征位移与种间交配的群体水平成本之间的关系：对坦普尔顿效应的影响

DOI：
10.1093/biolinnean/blac126
发表时间：
2022
期刊：
Biological Journal of the Linnean Society
影响因子：
1.9
作者：
Nishimura Taira;Terada Karen;Xia Tian;Takami Yasuoki
通讯作者：
Takami Yasuoki

Reproductive Character Displacement in Genital Morphology in Ohomopterus Ground Beetles

Ohomopterus 地面甲虫生殖器形态的生殖特征位移

DOI：
10.1086/717864
发表时间：
2022
期刊：
The American Naturalist
影响因子：
0
作者：
Nishimura Taira;Nagata Nobuaki;Terada Karen;Xia Tian;Kubota Kohei;Sota Teiji;Takami Yasuoki
通讯作者：
Takami Yasuoki

生殖的形質置換に伴う雄交尾器の柔らかさの進化

与生殖性状替代相关的雄性交配器官柔软度的演变