Investigation of responsible genetic basis for male and female coevolution of exaggerated genitalia

夸张生殖器男女共同进化的遗传基础研究

• 批准号: 22KJ3101
• 负责人: 野村 翔太
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: National Institute for Basic Biology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3101/
• 关键词: オサムシ; 交尾器; 種分化; 性選択; 進化生態学; RNAi; 巨大; 組織切片

種分化をもたらす形質がどのような過程を経て進化したのかを解明することは、進化生態学上重要な課題である。本研究ではオオオサムシ亜属のドウキョウオサムシにおいて、接合前生殖隔離をもたらす雌雄の巨大交尾器に着目する。研究代表者のこれまでの研究では、巨大交尾器をもつドウキョウオサムシと近縁種について、交尾器の形成過程において遺伝子の発現量を比較することで、雌雄の交尾器巨大化に関わる遺伝子群の発現パターンを特定した。その結果、雌雄で類似した遺伝子発現の変化が雌雄交尾器の巨大化に関わった可能性があるという仮説が立てられた。本研究ではこの仮説をテストするために、種間で遺伝子発現が変化していた遺伝子についてRNAi法を用いたノックダウンを行い、遺伝子の雌雄交尾器での影響を確認した。遺伝子発現の解析から絞り込まれた13遺伝子についてノックダウン実験を行ったところ、巨大な交尾器を持つドウキョウオサムシにおいて、雌雄両方の交尾器サイズが顕著に減少する遺伝子が確認できた。この結果から雌雄で同じ遺伝子が雌雄両方の交尾器の巨大化に関わることが明らかになった。今後はノックダウンの影響で発現量が変化した遺伝子群を雌雄で比較することで、巨大化に関わる遺伝子は雌雄でどの程度同じなのか、どのような遺伝子群が雌雄で同じ発現調節を受けることで雌雄の交尾器巨大化に関わるのかを明らかにする。また、巨大交尾器の形成過程を仔細に観察するために、交尾器組織の切片作成方法の確立にも着手し、方法を確立させた。この方法を利用することで、遺伝子のノックダウンがどのように雌雄交尾器の形成過程を変化させたのかを明らかにする。

Differentiation of を も た ら す character が ど の よ う な process を 経 て evolution し た の か を interpret す る こ と は, evolutionary ecology important topic な で あ る. This study で は オ オ オ サ ム シ 亜 is の ド ウ キ ョ ウ オ サ ム シ に お い て, reproductive isolation before joint を も た ら す male and female の に mating device with huge orders す る. Research representatives の こ れ ま で の research で は, huge mating を も つ ド ウ キ ョ ウ オ サ ム シ と about try species に つ い て formation, mating の に お い て heritage 伝 son の 発 quantity を now compare す る こ と で, male and female の mating apparatus gigantism に masato わ る heritage 伝 subgroup の 発 now パ タ ー ン を specific し た. そ の results, male and female で similar し た posthumous son 伝 発 の now - the が male and female mating apparatus の gigantism に masato わ っ た possibility が あ る と い う 仮 said が て ら れ た. Said this study で は こ の 仮 を テ ス ト す る た め に, interspecific で but 伝 発 が now - the し て い た posthumous son 伝 に つ い て を RNAi method with い た ノ ッ ク ダ ウ ン を line い, but 伝 の male and female mating apparatus で の influence を confirm し た. Posthumous son 伝 発 is の parsing か ら ground り 込 ま れ た 13 heritage 伝 son に つ い て ノ ッ ク ダ ウ ン be 験 を line っ た と こ ろ, huge な mating apparatus を hold つ ド ウ キ ョ ウ オ サ ム シ に お い て, male and female that struck の mating apparatus サ イ ズ が 顕 the に reduce す る heritage 伝 son が confirm で き た. こ の results か ら traces of male and female with じ で 伝 son が male and female that struck party の mating apparatus の gigantism に masato わ る こ と が Ming ら か に な っ た. Future は ノ ッ ク ダ ウ ン の influence で 発 quantity が now - the し た heritage 伝 subgroup を male and female で compare す る こ と で, huge に masato わ る posthumous son 伝 は male and female で ど の degree with じ な の か, ど の よ う な heritage 伝 subgroup が with male and female で じ 発 now adjust を by け る こ と で male and female の mating apparatus gigantism に masato わ る の か を Ming ら か に す る. ま た formation, huge mating の を carefully に 観 examine す る た め に, mating organization の slice into methods の establish に も to し, method を establish さ せ た. こ の way を using す る こ と で, but 伝 の ノ ッ ク ダ ウ ン が ど の よ う に formation process of male and female mating device の を variations change さ せ た の か を Ming ら か に す る.