Bisexual reproduction in triploid planarians

三倍体涡虫的双性繁殖

• 批准号: 23657008
• 负责人: MATSUMOTO Midori
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23657008/
• 关键词: ３倍体; 有性生殖; マイクロサテライト; 減数分裂; プラナリア

扁形動物プラナリアは，多能性幹細胞ネオブラストが全身の３０％の細胞を占めるために高い再生能をもつが，その生殖様式には①生殖器官を持たず，分裂と再生のみで無性的に殖えるもの, ②生殖器官をつくり２匹が対合して有性的に殖えるもの, そして③その両者を環境により転換させるものの３種類が共存する．また，核型には,２倍体, ３倍体といった倍数性とともに異数性, 混数性など染色体の変化が数多く観察されている．本課題に用いたリュウキュウナミウズムシDugesia ryukyuensisでも核相は2n = 14の２倍体と3n = 21の３倍体が混在し，さらに上記の３種類の生殖様式が共存する．よって，この種では生殖器官をもつ３倍体の個体も存在するが，雌性生殖細胞のみの単為発生によりゲノムを混合することなく子孫を作っていると考えられてきた．申請者は生殖器官をもつ個体の卵巣域，精巣域の染色体観察から，相同染色体が対合し，相同染色体間で乗り換えを起こしたキアズマ構造を確認した．本課題で，申請者は個体ごとのゲノムを識別できるマイクロサテライト遺伝子をマーカーとして用いて親子鑑定を行い，分子レベルでゲノムが混合されていることを示した．これらのことは，減数分裂によりできた卵と精子が受精し，ゲノムが混ぜ合わされて次世代を作っていることを示した．また，２匹の３倍体有性生殖個体が接合して産んだ卵殻から，２倍体の仔虫と３倍体の仔虫が同時に誕生するが，これらの減数分裂時の染色体の詳細な観察から，雄性生殖細胞では第１減数分裂前期で既に２倍体になっているが，雌性生殖細胞の第１減数分裂前期では２価の染色体と１価染色体が共存しており３倍体の状態である事が示された．このようにプラナリアでは雌性と雄性における減数分裂の機構が異なることが示唆された．

Pluripotent stem cells in flat-bodied animals account for 30% of all cells in the body and have high regenerative energy, and their reproductive patterns include (1) reproductive organs,(2) reproductive organs,(3) reproductive organs,(4) reproductive organs,(5) reproductive organs,(6) reproductive organs,(7) reproductive organs, and (8) reproductive organs. Karyotype, diploid, triploid, polyploid, heteroploid, polyploid. In this study, we used the diploids and triploids of 2n = 14 and 3n = 21 in Dugesia ryukyuensis, respectively. However, this species has triploid individuals with reproductive organs, and the female germ cells must be mixed together for reproduction, so that offspring can be produced. The applicant's reproductive organs are divided into egg domain, sperm domain and chromosome inspection, the same chromosome is aligned, the same chromosome is replaced, the structure is confirmed. In this project, the applicant should identify the individual and use the paternity test, and the molecular identification should be mixed. In meiosis, eggs and sperm are fertilized, and the next generation is fertilized. 2. The triploid sexual reproductive individuals are mated, the triploid larvae are born simultaneously, and the chromosomes are examined in detail during meiosis. The male germ cells are mated to the first meiosis, and the triploid larvae are born simultaneously. The female germ cell in the first meiotic prophase has two chromosomes and one chromosome. The meiotic organs of the female and male are different.

项目成果

Effects of 17β-Estradiol and Bisphenol A on the Formation of Reproductive Organs in Planarians

• DOI: 10.1086/bblv220n1p47
• 发表时间: 2011-02-01
• 期刊: BIOLOGICAL BULLETIN
• 影响因子: 1.6
• 作者: Miyashita, Hitoshi;Nakagawa, Haruka;Matsumoto, Midori
• 通讯作者: Matsumoto, Midori

プラナリアの生殖戦略転換機構ー無性生殖と有性生殖ー

涡虫生殖策略变化的机制——无性生殖和有性生殖

• 发表时间: 2011
• 作者: Muraki;K.;松本緑
• 通讯作者: 松本緑

Meiotic chromosome behavior in the triploid planarian: Function of rad51 homolog in gametogenesis

三倍体涡虫的减数分裂染色体行为：rad51同源物在配子发生中的功能

• 发表时间: 2013
• 作者: Ayako Chinone;Midori Matsumoto
• 通讯作者: Midori Matsumoto

The newly identified Dr-nanos gene is essential for germ cell specification during sexualization of the planarian Dugesia ryukyuensis

新发现的 Dr-nanos 基因对于涡虫 Dugesia ryukyuensis 性化过程中的生殖细胞规范至关重要

• 发表时间: 2012
• 期刊: International Journal of Developmental Biology
• 影响因子: 0.7
• 作者: Haruka Nakagawa;Hirotsugu Ishizu，Ayako Chinone;Kazuya Kobayashi;Midori Matsumoto
• 通讯作者: Midori Matsumoto

３倍体リュウキュウナミウズムシの生殖戦略

三倍体琉球线虫的繁殖策略

• 发表时间: 2012
• 作者: Haruka Nakagawa;Hirotsugu Ishizu，Ayako Chinone;Kazuya Kobayashi;Midori Matsumoto;茅根文子
• 通讯作者: 茅根文子