半クローン雑種の総括研究-永続性の実証（究極要因）とゲノム削除機構（至近要因）

半克隆杂种的综合研究-持久性（最终因素）和基因组删除机制（邻近因素）的论证

基本信息

批准号：
21K05743
负责人：
宗原弘幸
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

半クローンやクローンは、雌だけを産むため個体群増殖速度が速いが、遺伝的な多様性を作り出せないなどの欠点から系統寿命は短いと考えられてきた。しかし、アイナメ属半クローン雑種を用いた研究から、一世代で父親ゲノムを「置換」できる半クローンの特性により、母種の雄と交配することで組換え可能な子を作り出せることがわかった。本研究では、アイナメ属の系統進化の過程で、ホスト種を換えることによって半クローンと組換え世代を繰り返し、系統寿命を伸ばしてきたことを実証する。さらに半クローン配偶子の形成過程を細胞学的に解明する。本年度は以下のことを実施した。1. 父種ゲノムの削除機構の細胞学的観察父種ゲノムが排除される仕組みを明らかにするため、半クローンと純粋親種の卵原細胞から卵母細胞になるまでのゲノム動態を共焦点レーザー顕微鏡で観察した。その結果、発生初期の段階で半クローンでは父親ゲノムがヘテロクロマチン化（不活性化）され、減数分裂前に発現が抑制され、不活性化された状態で卵黄蓄積に進むことが示唆され、ゲノムの選択的抑制が半クローンに関わっていると考えられた。2. 半クローン遺伝子のホストスイッチを経由した永続性の実証スジアイナメゲノムの半クローン雑種には、アイナメを宿主にするアイナメ系とクジメを宿主にするクジメ系が北海道南部とロシア沿海州で見つかっている。スジアイナメは北太平洋東岸で起源し極東まで分布を広げた。その過程で近縁種のゲノムを宿主にして乗り越えて極東にたどり着いたと考えられる。これを『ホストスイッチ仮定』とよんでいる。これを実証するために、もっとも寒冷域にまで分布するエゾアイナメ雄を入手し、半クローンの卵を人工受精し、孵化した雑種を生育した。本年度までに一部の個体が成熟し、卵が得られたが、状態が悪く孵化に至らなかった。次年度はこの雑種が半クローンかどうかを人工授精により確かめる。

半克隆和克隆只产生雌性，允许种群快速增长，但由于无法创造遗传多样性，它们被认为具有较短的品系寿命。然而，使用绿灵龟属半克隆杂交体的研究表明，半克隆有能力在一代内“替换”父亲的基因组，使得通过与母亲的雄性交配产生重组后代成为可能物种。在这项研究中，我们证明了绿灵鱼属的谱系进化过程中，通过改变宿主物种，通过重复半克隆和重组世代，延长了谱系寿命。此外，我们将从细胞学角度阐明半克隆配子的形成过程。今年，我们实施了以下措施： 1.父本基因组删除机制的细胞学观察为了阐明父本基因组被删除的机制，我们使用激光进行了从半克隆和纯亲本物种的卵原细胞到卵母细胞的基因组动态的共聚焦观察。显微镜。结果表明，父本基因组在发育早期在半克隆中被异染色质化（失活），其表达在减数分裂之前被抑制，并以失活状态进展到卵黄积累。据认为，选择性抑制参与了其中。半克隆。 2. 通过半克隆基因的宿主转换证明其持久性在条纹绿鱼基因组的半克隆杂交体中，在北海道南部和俄罗斯滨海边疆区发现了两种类型的条纹绿鱼基因组半克隆杂交体：绿鱼有以绿藻为宿主的绿藻类型和以绿藻为宿主的绿藻类型。条纹绿鱼起源于北太平洋东海岸，现已传播到远东。在此过程中，人们认为它们利用密切相关物种的基因组作为宿主来克服病毒并到达远东。这称为“主机切换假设”。为了证明这一点，他们获得了分布在最冷地区的雄性虾夷绿鱼，对半克隆卵进行人工受精，并饲养了孵化的杂交种。到了今年，有的个体已经成熟并获得了卵，但它们的状况很差，没有孵化。明年，我们将通过人工授精来确认这个杂交体是否是半克隆体。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The Juveniles Collected with SCUBA Diving from Usujiri, Southern Hokkaido, Japan,Including the First Records of Four Species

日本北海道南部臼尻市通过水肺潜水采集的幼体，包括四种物种的首次记录

DOI：
10.14943/bull.fish.71.2.51
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
東大聖・宗原弘幸
通讯作者：
東大聖・宗原弘幸

Fertilization modes and the evolution of sperm characteristics in marine fishes: Paired comparisons of externally and internally fertilizing species.

海洋鱼类的受精模式和精子特征的进化：外部和内部受精物种的配对比较。

DOI：
10.1002/ece3.9562
发表时间：
2022-12
期刊：
影响因子：
2.6
作者：
Takeshi I.; Morita M.; Okuno S.; Inaba H.; Shiba K.; Munehara H.; Koya Y.; Homma M.; Awata S.
通讯作者：
Awata S.

Fertilization modes and the evolution of sperm characteristics in marine fishes: Paired comparisons of externally and internally fertilizing species.

海洋鱼类的受精模式和精子特征的进化：外部和内部受精物种的配对比较。

DOI：
10.1002/ece3.9562
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
2.6
作者：
Takeshi I.; Morita M.; Okuno S.; Inaba H.; Shiba K.; Munehara H.; Koya Y.; Homma M.; Awata S.
通讯作者：
Awata S.

The Juveniles Collected with SCUBA Diving from Usujiri, Southern Hokkaido, Japan,Including the First Records of Four Species

日本北海道南部臼尻市通过水肺潜水采集的幼体，包括四种物种的首次记录