シオミズツボワムシの個体数変動の分子機構に関する研究

轮虫种群波动的分子机制研究

• 批准号: 01J72504
• 负责人: 吉永 龍起
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J72504/
• 关键词: シオミズツボワムシ; 個体数変動; インスリン様シグナル伝達経路; ストレス応答; 生活史特性; 分子系統; 分子機構; 繁殖戦略; 繁殖; 寿命

生物の個体数は,個体群を構成する個体の繁殖と寿命によって決まる.すなわち,繁殖による出生が死亡を上回れば個体群は成長し,逆に死亡が上回れば個体数は減少する.本課題では,個体の繁殖と寿命といった生活史特性を制御する分子機構に着目し,シオミズツボワムシの個体数変動におけるインスリン様シグナル伝達経路の働きについて調べてきた.本経路は線虫において,寿命を直接制御し,繁殖器官から放出されるシグナルとも関わっている.そこで,本経路の構成分子の1つであるPI3Kの特異的阻害剤を用い,本分子がワムシの寿命制御に関わっていることを明らかにした.引き続いて,本経路の標的分子であるスーパーオキシドジスムターゼ遺伝子をクローニングし,定量的リアルタイムPCRを用いて発現解析を行った.一方,個体群の突然の崩壊には,環境ストレスが関わっている.すなわち,水温など物理的要因は絶えず変化し,生物にストレスを与えている.こうしたストレスの度合いが強いと生物は生存できず,個体群は崩壊する.これに対し,生物はストレス応答の能力を持ち,生命を維持している,ワムシは熱帯から亜寒帯にまで分布する汎存種であり,様々な水温に適応している.したがって,ストレス応答の機能を調べていくためには,近縁種間で比較する方法が有効である.そこで,ワムシの比較生理学を行うのに先立ち,知見の不足した熱帯域を網羅した分子系統解析を行った.まず,インドネシアに生息する2系統のワムシを採集した.引き続いてCOI遺伝子部分塩基配列を決定し,熱帯から亜寒帯を網羅した14種・系統からなる分子系統樹を作製した.その結果,熱帯に生息するツボワムシ属ワムシの系統的位置が推定された.今後は,これらのワムシの水温適応機構を遺伝子のレベルで比較していくことで,個体群の崩壊に関わる分子経路が明らかになると期待される.

, individual biological の individual number は を constitute す る individual の breeding と life に よ っ て definitely ま る. す な わ ち, breeding に よ る birth が death を last れ ば は growth し individual group, inverse に death が last れ ば individual number は reduce す る. This topic で は, individual の breeding と life と い っ た life-history traits を suppression す る molecular institutions に mesh し, シ オ ミ ズ ツ ボ ワ ム シ の individual number - move に お け る イ ン ス リ ン others シ グ ナ ル 伝 da 経 road の 働 き に つ い て adjustable べ て き た. This road 経 は nematodes に お い て, life を direct suppression し, reproductive organs か ら release さ れ る シ グ ナ ル と も masato わ っ て い る. そ こ で, this road 経 の constitute molecules の 1 つ で あ る PI3K の specific resistance against tonic を い, this molecular が ワ ム シ の life suppression に masato わ っ て い る こ と を Ming ら か に し た. Lead き 続 い て, this 経 road の target molecules で あ る ス ー パ ー オ キ シ ド ジ ス ム タ ー ゼ heritage 伝 son を ク ロ ー ニ ン グ し, quantitative リ ア ル タ イ ム PCR を with い て 発 now line analytical を っ た. One party, the individual group of の の suddenly collapse 壊 に は, environmental ス ト レ ス が masato わ っ て い る. す な わ ち, water temperature な ど physics by は absolutely え ず - し, biological に ス ト レ ス を and え て い る. こ う し た ス ト レ ス の degrees or い が strong い と creatures は で き ず, individual group of は collapse 壊 す る. こ れ に し seaborne, biological は ス ト レ ス 応 answer の ability を ち , life を maintain し て い る, ワ ム シ は hot 帯 か ら 亜 cold 帯 に ま distribution で す る pan deposit of で あ り, others 々 な temperature に optimum 応 し て い る. し た が っ て, ス ト レ ス 応 answer の function を adjustable べ て い く た め に は, nearly try interspecific で compare す る が have sharper で あ る. そ こ で, ワ ム シ の comparative physiology を line う の に set ち first, insufficient knowledge の し た hot 帯 domain を snare し た molecular system line を っ た. ま ず, イ ン ド ネ シ ア に interest-bearing す る 2 system の ワ ム シ を acquisition し た. Traces of lead き 続 い て COI 伝 son part salt base with column を し decision, hot 帯 か ら 亜 cold 帯 を snare し た, 14 kinds of systems, か ら な る molecular phylogenetic tree を cropping し た. そ の results, hot 帯 に interest-bearing す る ツ ボ ワ ム シ genus ワ ム シ の system the location of the presumption が さ れ た. The next は こ れ ら の ワ ム シ の traces of water temperature optimum 応 institutions を 伝 son の レ ベ ル で compare し て い く こ と で, individual group of の collapse 壊 に masato わ る molecular 経 road が Ming ら か に な る と expect さ れ る.

项目成果

Yoshinaga et al.: "Life history response and age-specific tolerance to starvation in Brachionus plicatilis O.F.Muller (Rotifera)."Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 287. 261-271 (2003)

Yoshinaga 等人：“褶皱臂尾轮虫（轮虫纲）的生活史反应和年龄特异性饥饿耐受性。”实验海洋生物学与生态学杂志。

Yoshinaga, T., et al.: "Why do rotifer populations present a typical sigmoid growth curve?"Hydrobiologia. 446. 99-105 (2001)

Yoshinaga, T., et al.：“为什么轮虫种群呈现出典型的 S 形生长曲线？”Hydrobiologia。

Yoshinaga, T., et al.: "Life history response and age-specific tolerance to starvation in Brachionus plicatilis O.F. Muller (Rotifera)"Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 287. 261-271 (2003)

Yoshinaga, T. 等人：“褶皱臂尾轮虫 O.F. Muller（轮虫纲）的生活史反应和年龄特异性饥饿耐受性”实验海洋生物学与生态学杂志。

Yoshinaga et al.: "The molecular mechanisms of life history alterations in a rotifer : a novel approach in population dynamics."Comparative Biochemistry and Physiology, Part B. 136(4). 715-722 (2003)

Yoshinaga 等人：“轮虫生活史改变的分子机制：种群动态的一种新方法。”比较生物化学和生理学，B 部分 136(4)。

Yoshinaga et al.: "Molecular phylogeny of the rotifers with two Indonesian Brachionus lineages."Coastal Marine Science. 29(1)(印刷中). (2004)

Yoshinaga 等人：“两种印度尼西亚臂尾轮虫谱系的轮虫的分子系统发育。”沿海海洋科学，29(1)（出版中）。