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侵略アリで生じた侵略成功をもたらす形質進化の分子遺伝学的基盤の解明

阐明导致入侵蚂蚁成功入侵的性状进化的分子遗传基础

基本信息

批准号：
16J00011
负责人：
宮川美里
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Utsunomiya University (2017-2019)Gifu University (2016)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J00011/
关键词：
性決定機構膜翅目昆虫社会性昆虫真社会性昆虫性決定遺伝子 dsx アリ

项目摘要

アリやハチを含む膜翅目昆虫における単数倍数性の性決定は真社会性の進化を促す要素の一つであり、背景にはヘテロ型なら雌、ヘミ・ホモ型なら雄になる単一の性決定遺伝子座CSDが存在する。ミツバチでは性決定初期シグナルcomplementary sex determiner (csd)が下流の feminizer (fem)や doublesex (dsx)を制御し性分化に至る。しかし単一のCSDで制御される機構には、近親交配で生じた次世代の半分が二倍体の不妊雄になる弱点がある。一部の膜翅目昆虫では、二つ以上のCSDを獲得し、少なくとも一つの遺伝子座がヘテロ型であれば雌に、全ての遺伝子座がホモ型になれば雄になることで、近親交配が生じた際の不妊雄の出現頻度を抑制していることが分かっている。これらの種では、雌への分化を方向付けるヘテロ型CSDと、雄への分化を方向付けるホモ型CSDが混在した個体も表現型は雌になる。しかし、複数のCSD由来の初期シグナルがどのように統合され性分化に至るのかは不明である。本研究ではCSD が二つの染色体上に存在するウメマツアリに注目し、性決定の背景にある分子機構を明らかにすべく、dsx やfemなどの性決定関連因子のスプライシングパターンと二つのCSDのアリルパターンおよび表現型の雌雄との関連を解析した。その結果、CSDにおいて少なくとも一方がヘテロ型であれば雌になり、dsx やfemは雌特異的な発現を示した。一方、二つの遺伝子座がホモ型の場合のみ雄になり、dsx やfemは雌特異的な発現を示した。これらの結果から、二つのCSDに由来する性決定初期シグナルはfemに統合され、下流のdsxが性特異的にスプライシングされることによって性決定が行われると予想される。今後は上記の予想を確かめるため、機能解析による性転換の有無を調べる予定である。

A single sex determinant of the evolution of true sociality in Hymenoptera, including hymenoptera, exists in the background of a single sex determinant. In the early stage of sexual determination, the complementary sex determiner (csd) and the downstream feminizer (fem) and doublesex (dsx) control sexual differentiation The first generation of CSD is controlled by the second generation, and the second generation of CSD is controlled by the third generation. Some Hymenoptera insects have more than one CSD, less than two CSD, less than one CSD, less than two CSD, less than three CSD, less than two CSD, less than two CSD, less than three CSD, less than two CSD The direction of differentiation of these species and females is different from that of male and female. The origin of CSD is unknown. In this study, we analyzed the molecular mechanism of CSD, dsx, fem, and sex determinants on the chromosome of CSD, and analyzed the relationship between CSD and phenotype. The result of CSD is that there is no difference between the two types of products. The male and female characters appear in the case of one or two pairs of zodiac constellations The result is that the CSD origin determines the initial stage of the process, and the dsx origin determines the initial stage of the process. In the future, we will remember the correct answer, the function analysis, the existence of the change, and the predetermined answer.