軍拡競走による適応的分化: 分子集団遺伝学による共進化過程の解明

通过军备竞赛进行适应性分化：利用分子群体遗传学阐明共同进化过程

• 批准号: 22870014
• 负责人: 東樹 宏和
• 金额: $ 2.01万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22870014/
• 关键词: 共進化; 自然選択; 集団遺伝学

本研究では、生物種間の共進化的軍拡競走によって生物の形質が急速に進化する過程を分子遺伝学の手法を用いて理解することを目的として、野外調査と分子生物学実験を行った。ツバキシギゾウムシ(Curculio camelliae)の幼虫はヤブツバキ(Camellia japonica)の種子を食べて育つ。このゾウムシの雌成虫は極端に長い口吻でツバキ果実の果皮を穿孔し、その穿孔に産卵管を挿し込むことで中の種子に産卵する。先行研究で行った室内実験の結果から、このゾウムシの口吻長とツバキの果皮の厚さの両方が、ゾウムシによる穿孔の成功率を左右することが明らかになり、この2つの形質の間で、軍拡競走が起こる可能性が示唆されている。このツバキシギゾウムシとヤブツバキの系において、軍拡競走の背後で自然選択受けている遺伝子を特定し、集団遺伝学的な解析を行うことで、過去に起こった進化的変化の過程を理解することができると考えられる。本研究ではまず、軍拡競走の進行程度の異なるヤブツバキの個体群のそれぞれにおいて、成長期におけるツバキ果実を採集し、RNA解析用の果皮のサンプルを採取した。果皮の成長期(5～6月)と成長完了期(5～6月)のそれぞれの時期に複数地点で採取されたサンプルをもとに、RNA抽出を行った。その上で、共同研究者の協力を得て、現在、Super SAGE法による発現遺伝子プロファイリング・データを得た。また、シギゾウムシ幼虫の頭部標本をもとに、RNA抽出を行い、ツバキと同様にSuper SAGE解析にかけた。このような遺伝子発現データをもとに、個体群間の比較を行うことで、ツバキの果皮の厚さの個体群差や、ゾウムシ口吻長の個体群差の基盤となっている遺伝子座を特定することができると期待される。

This study で は, の between the biological evolution of the company, walking に よ っ て biological の character が に evolve rapidly す る process を molecular heritage 伝 learn の gimmick を with い て understand す る こ と を purpose と し て, field investigation と molecular biology be 験 を line っ た. ツ バ キ シ ギ ゾ ウ ム シ (Curculio camelliae) の larvae は ヤ ブ ツ バ キ (Camellia japonica) の seed を food べ つ て education. こ の ゾ ウ ム シ の female adult は extreme long に い tone で ツ バ キ fruit be の peel を perforated し, そ の perforation に ovipositor を scions し 込 む こ と で す の seed に laying eggs in る. Line leading research で っ た indoor be 験 の results か ら, こ の ゾ ウ ム シ の long tone と ツ バ キ の thick peel の さ の struck が, ゾ ウ ム シ に よ る perforation の success rate about を す る こ と が Ming ら か に な り, こ の 2 つ の character の で, army company が walking up こ が る possibility in stopping さ れ て い る. こ の ツ バ キ シ ギ ゾ ウ ム シ と ヤ ブ ツ バ キ の is に お い て, army company, walking behind の で natural sentaku by け て い る heritage 伝 を し, specific set of 団 line but 伝 learn analytical を な う こ と で, past に こ っ の た variations of evolution process を understand す る こ と が で き る と exam え ら れ る. This study で は ま ず, degree of military foot の company for の different な る ヤ ブ ツ バ キ の individual group of の そ れ ぞ れ に お い て, developing に お け る ツ バ キ fruit be を acquisition し, RNA parsing with の peel の サ ン プ ル を take し た. Peel の growth (5 ~ 6 months) finished と growth period (5 ~ 6 months) の そ れ ぞ れ に plural site で の period take さ れ た サ ン プ ル を も と に, RNA extraction line を っ た. そ の で, researchers の together を て, now together, Super SAGE method に よ る 発 now heritage 伝 son プ ロ フ ァ イ リ ン グ · デ ー タ を た. ま た, シ ギ ゾ ウ ム シ larvae の head specimen を も と に, RNA extraction を い, ツ バ キ と with others に Super SAGE parsing に か け た. こ の よ う な posthumous son 伝 発 now デ ー タ を も と に, comparison の individual group of line を う こ と で, ツ バ キ の thick peel の さ の individual group of poor や, ゾ ウ ム シ long tone の individual group of poor の base plate と な っ て い る heritage 伝 stroma を specific す る こ と が で き る と expect さ れ る.

项目成果

Weevils and camellias in a Darwin's race : model system for the study of eco-evolutionary interactions between species

达尔文种族中的象鼻虫和山茶花：研究物种间生态进化相互作用的模型系统

• 发表时间: 2011
• 期刊: Ecological Research
• 影响因子: 2
• 作者: 上原亮太;五島剛太;中野裕昭;Toju H
• 通讯作者: Toju H

Metapopulation structure of a seed-predatory weevil and its host plant in arms race coevolution.

军备竞赛协同进化中种子捕食性象鼻虫及其宿主植物的亚种群结构。

• 发表时间: 2011
• 期刊: Evolution
• 影响因子: 3.3
• 作者: Toju H;Ueno S;Taniguchi F;Sota T.
• 通讯作者: Sota T.

気候変動下での共進化過程と遺伝子流動

气候变化下的共同进化过程和基因流动

• 发表时间: 2011
• 作者: 上原亮太;五島剛太;東樹宏和
• 通讯作者: 東樹宏和