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硬骨魚類メダカの種内変異を利用した季節繁殖停止の制御機構の解明

利用硬骨鱼青鳉鱼种内变异阐明季节性繁殖停止的控制机制

基本信息

批准号：
19K06785
负责人：
大竹愛
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute for Basic Biology (2022)Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences (2019-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

温帯地域では季節変化に伴って生物を取り巻く自然環境が大きく変動する。生物は日長や温度の変化を感知して環境変化に適応しているが、その分子機構は不明な点が多い。メダカは長日繁殖動物であり、短日条件下で生殖腺が退縮することが知られているが、短日応答には地域差があることが示唆されていた。我々は日本各地に由来するメダカについて、長日繁殖状態から短日（10時間明期14時間暗期）に移行して2週間曝露し、生殖腺指数（Gonadosomatic index, GSI）を指標として生殖腺退縮の程度を比較した結果、低緯度地域に短日の影響が不明瞭な集団が存在することを明らかにした。本研究では、脊椎動物の季節繁殖における短日感知と繁殖抑制の分子メカニズム解明を目指し、短日で生殖腺が退縮する清須集団と串間集団（応答型）、顕著な退縮がみられない宮崎集団（不応答型）を用いて、次世代シーケンサーを利用した遺伝学的解析およびトランスクリプトーム解析、ゲノム編集技術を応用した機能解析を行っている。本年度は、串間集団、宮崎集団のF2世代を使ったQTL-seq法（Takagi et al., Plant J 2013）で検出された、2つの量的形質遺伝子座（QTLs）の範囲を精査し、存在する遺伝子の種内多型を解析した。また、QTL領域を絞り込み候補遺伝子を同定するため、現存する宮崎、串間自然集団G0と、その子孫G1について、短日応答を解析した。また、短日条件に暴露された清須と宮崎の脳下垂体、視床下部を含む脳領域のRNA-seqデータから、発現量に系統差があるQTL領域の遺伝子について、短日応答に関わる候補遺伝子を検討した。

In temperate regions, the でで seasonal variations に are accompanied by って organisms を and <s:1> volumes of く natural environment が and large くく variations する. Biological は day long のや temperature variations change を perception して environmental variations に optimum 応しているが, そのは unknown な point がい more molecular institutions. メダカは long day breeding animals であり, under the conditions of short day で gonad が retreat することが know られているが, short day 応 answer には regional difference があることが in stopping されていた. I 々に various places in Japan に origin するメダカに々ててて long-day reproductive state らら short-day (10 days bright period and 14 days dark period) に transition period て 2-week exposure period Gonadosomatic index (Gonadosomatic index) GSI) を index として gonad を well back のした results, low latitude region に short day の effect が unknown な団が exist することを Ming らかにした. This study では, vertebrate の season breeding における short day perception と reproduction inhibition の molecular メカニズム interpret を refers し, short day で gonad が retreat する qing must set 団と string between sets 団 (応 answer type), 顕な retreat がみられない団 miyazaki set (not 応 answer type) を with いて, next generation シーケンサーを using した heritage 伝 learn analytical およびトランスクリプトーム parsing, ゲノ compiling technology ムを応 with した line function analytical をっている. This year は, string set 団, miyazaki set 団のを F2 generation make った QTL - seq method (Takagi et al., Plant J 2013) で検 out された, 2 つの quantity character of 伝 stroma (QTLs) の van 囲を check し, exist する heritage 伝 son の intraspecific polymorphism analytical しをた. また stranded, QTL をり込み alternate heritage 伝 son を be するため, existing する miyazaki, string between natural set 団 G0 と, その sons G1 について, short day 応 answer を parsing した. また, short day conditions に exposed された qing must と miyazaki の脳 pituitary, depending on the bed bottom をむ脳 field の RNA - seq データから, poor 発に system now がある QTL field の heritage 伝 son について, short day 応 answer に masato わる alternate heritage 伝 son を beg し検た.