Mechanism of diploid gamete formation and its application for genetic breeding

二倍体配子形成机制及其在遗传育种中的应用

基本信息

批准号：
21H02278
负责人：
藤本貴史
金额：
$ 11.48万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02278/
关键词：
非還元配偶子形成クローン雑種ゲノム倍加倍数体

项目摘要

①ゲノム倍加を生じる系統間ゲノムの違い　2021年度に構築したドジョウのドラフトゲノムのクオリティーをさらに高めるために、A系統およびB系統に加え、新たに取得したクローン系統を用いたオプティカルゲノムマッピング法によるゲノム解析に取り組んだ。また、Genomic in situ hybridization（GISH）によるドジョウA、B系統間の染色体構造の比較解析では、A系統をプローブDNAに用いたGISHを、二系統間雑種の染色体標本に対して実施したところ、A系統由来と推定される染色体全域でプローブ由来の強いシグナルが確認されたため、二系統間では染色体レベルの大きな配列変異が生じている可能性が示唆された。②ゲノム倍加の分子機構の解明　ドジョウの生殖腺発達過程における生殖細胞の形態変化と核サイズ変化についてステージングを行った結果、野生型とクローン系統ともに、孵化直後の生殖細胞から減数分裂までの生殖細胞を6段階のステージに分類できた。野生型とクローン系統における生殖細胞の核サイズを、各ステージで比較した結果、クローン系統では減数分裂前の卵原細胞で有意に大きいことが明らかとなった。一方、セルソーターによる発達卵巣からの卵原細胞分離では、細胞解離時の卵黄片が多数発生し、核染色DNA量、前方散乱光、側方散乱光からは明瞭な卵原細胞集団を特定できなかった。しかしながら、クローン系統でのpiwiプロモーター領域とEGFPからなるコンストラクトを導入した遺伝子組換え個体では生殖細胞にEGFP蛍光を有する系統の樹立に成功した。③雑種由来の二倍性配偶子の育種応用に向けた実証研究　ドジョウ系統間雑種と雑種由来複二倍体ではクローン性非還元配偶子の形成が認められた。また、ブラウントラウトとタイセイヨウサケの交雑魚から卵が得られ、極体放出処理をともなわない雌性発生により生存個体を誘起できた。

①品系间基因组差异导致基因组加倍为了进一步提高2021年构建的泥鳅基因组草案质量，除了A、B品系外，还利用新获得的克隆品系采用光学基因组作图方法对基因组进行了分析。我进行了分析。此外，在通过基因组原位杂交（GISH）对泥鳅A品系和B品系的染色体结构进行比较分析时，对两品系杂交的染色体标本进行了以A品系为探针DNA的GISH分析。来自探针的强信号在整个染色体上得到证实，被认为源自该谱系，这表明两个谱系之间可能在染色体水平上发生了大的序列变异。 ②阐明基因组加倍的分子机制通过对泥鳅性腺发育过程中生殖细胞的形态变化和核大小变化进行分期，我们发现野生型和克隆系从刚孵化到发育过程中都存在生殖细胞。减数分裂分为6个阶段。比较野生型和克隆谱系各阶段生殖细胞的核大小表明，在克隆谱系中，减数分裂前卵原细胞的细胞核大小明显更大。另一方面，当使用细胞分选仪将卵原细胞与发育中的卵巢分离时，细胞解离过程中会产生许多卵黄碎片，并且无法从核染色DNA量、前向散射光和侧向散射光中清楚地识别卵原细胞群体。散射光。然而，在一个转基因个体中，在克隆系中引入了由 piwi 启动子区域和 EGFP 组成的构建体，我们成功地在生殖细胞中建立了具有 EGFP 荧光的系。 ③杂种二倍体配子育种应用的实证研究泥鳅间系杂种和杂种双二倍体均观察到克隆非减数配子的形成。此外，卵是从褐鳟和大西洋鲑鱼的杂交中获得的，无需经过极体释放处理，就可以通过雌性发育诱导出可存活的个体。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ドジョウ系統間雑種における非還元配偶子形成の遺伝性

泥鳅间系杂种非减配子发生的遗传力

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
6.Kabir A.;Ieda R.;Hosoya S.;Fujikawa D.;Atsumi K.;Tajima S.;Nozawa A.;Hirase S.;Koyama T.;Nakamura O.;Kadota M.;Nishimura O.;Kuraku S.;Nakamura Y.;Kobayashi H.;Toyoda A.;Tasumi S.;Kikuchi K.;柴田季子・西村俊哉・藤本貴史
通讯作者：
柴田季子・西村俊哉・藤本貴史

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