遺伝子流動が駆動する無性型３倍体フナの進化実態の解明

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フナ類には有性生殖をする2倍体と無性生殖のひとつである雌性発生をする3倍体が知られる。日本の3倍体フナは、大陸系統と日本系統のゲノムを交雑様にもつこと、頻繁な倍数性変化を経ていることが示唆されている。したがって、3倍体フナ類は無性生殖と交雑を経た倍数性変化という二つの大きな困難に直面すると考えられる。多様な環境で生息している3倍体フナ類に働く自然選択のパターンと倍数性変化に対する遺伝子量効果補償機構をゲノムワイドに解明することで、性や倍数性の進化の理解を深めることが本研究の目的である。第3年度目である平成29年度は、主にフナの新規ゲノム決定を進めた。高分子DNAを抽出し、10X Genomics社のChromiumを利用した全ゲノムシーケンシングを100倍の冗長度で行いアセンブルした。また長DNA配列を取得するためにナノポアDNAシーケンサーを用いて15倍の冗長度でシーケンシングし、ScaffoldingおよびGap fillingを行った。その結果、フナのゲノムサイズは約1.75Gbと推定され、Scaffold NG50で2Mbを超えるドラフトゲノムが得られた。また、前年度に行ったゲノムワイドなアリルの発現パターンに着目した解析から明らかとなった、一方の祖先親種由来（日本・大陸系統）のアリルのみが顕著に発現している遺伝子群について詳細な解析を進めた。アリル特異発現の至近要因としてメチル化に着目し、複数のmtDNA系統の同所的に生息する2倍体および3倍体フナについてメチル化された領域をゲノムワイドにシーケンシングした。その結果、異なる系統の日本列島の3倍体個体は、メチル化パターンの類似性が高い傾向があることが明らかとなった。