イトヨのオス特異的な婚姻色の進化メカニズムの解明

本研究では、トゲウオ科魚類のイトヨにおける、繁殖期オスの腹面に現れる赤い婚姻色に着目し、イトヨのオスの婚姻色の進化をもたらす原因遺伝子・原因変異を同定し、それらが適応度（生存や繁殖成功率）に与える効果を解明することを目指す。3年計画の1年目である2022年度には、繁殖期の5月・6月に北海道道東地方において、成熟したイトヨおよび近縁種ニホンイトヨを採集し、赤い婚姻色を呈している成熟オスの喉の皮膚および赤くない成熟メスの喉の皮膚を用いて、RNAseq法を用いた網羅的な遺伝子の発現解析を実施し、赤い婚姻色部位特異的な発現遺伝子群を同定した。また、研究室内での採卵・人工授精により得られた、まだ婚姻色を呈していない未熟なオスや、雄性ホルモン投与により赤い婚姻色を呈したメスについても、喉部分の皮膚からRNAを抽出し、RNAseqによる網羅的な遺伝子の発現解析を実施した。これらの結果を統合して、共通して赤い婚姻色部位で高発現している遺伝子を探索したところ、他の生物で体色形成に関与することの知られている遺伝子も含む複数の候補遺伝子が、赤い婚姻色部位特異的に発現していることを見出した。また、成熟オスが赤色ではなく黒色を呈するトミヨ属魚類にも着目し、北海道道東地方において採集された、黒い成熟オスおよび黒くない成熟メスの喉の皮膚からもそれぞれRNAを抽出した。RNAseqによる網羅的な遺伝子の発現解析を実施したところ、トミヨの黒い婚姻色部位特異的に高発現する遺伝子群の同定にも成功した。

本研究では、トゲウオ科魚類のイトヨにおける、繁殖期オスの腹面に現れる赤い婚姻色に着目し、イトヨのオスの婚姻色の進化をもたらす原因遺伝子・原因変異を同定し、それらが適応度（生存や繁殖成功率）に与える効果を解明することを目指す。3年計画の1年目である2022年度には、繁殖期の5月・6月に北海道道東地方において、成熟したイトヨおよび近縁種ニホンイトヨを採集し、赤い婚姻色を呈している成熟オスの喉の皮膚および赤くない成熟メスの喉の皮膚を用いて、RNAseq法を用いた網羅的な遺伝子の発現解析を実施し、赤い婚姻色部位特異的な発現遺伝子群を同定した。また、研究室内での採卵・人工授精により得られた、まだ婚姻色を呈していない未熟なオスや、雄性ホルモン投与により赤い婚姻色を呈したメスについても、喉部分の皮膚からRNAを抽出し、RNAseqによる網羅的な遺伝子の発現解析を実施した。これらの結果を統合して、共通して赤い婚姻色部位で高発現している遺伝子を探索したところ、他の生物で体色形成に関与することの知られている遺伝子も含む複数の候補遺伝子が、赤い婚姻色部位特異的に発現していることを見出した。また、成熟オスが赤色ではなく黒色を呈するトミヨ属魚類にも着目し、北海道道東地方において採集された、黒い成熟オスおよび黒くない成熟メスの喉の皮膚からもそれぞれRNAを抽出した。RNAseqによる網羅的な遺伝子の発現解析を実施したところ、トミヨの黒い婚姻色部位特異的に高発現する遺伝子群の同定にも成功した。