ホタルの全ゲノム情報と人工飼育ホタルを用いた、昆虫の新奇形質獲得メカニズムの解明

利用萤火虫全基因组信息和人工饲养萤火虫阐明昆虫新性状的获得机制

• 批准号: 20H03002
• 负责人: 大場 裕一
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03002/
• 关键词: ホタル; ポストゲノム; RNAi; ヘイケボタル; RNAI; 発光器; 生物発光; ゲノム編集; 遺伝子進化; ルシフェラーゼ; ゲノム; 全ゲノム; ホタル; ポストゲノム; RNAi; ヘイケボタル; RNAI; 発光器; 生物発光; ゲノム編集; 遺伝子進化; ルシフェラーゼ; ゲノム; 全ゲノム

ポストホタルゲノムの課題のうち、larval RNAiについてはdoublesex遺伝子のノックダウンによる発光器およびその他ホタルに特徴的な性的二型の進化発生学的メカニズムの解明を目指した研究を行い、幼虫の雌雄判定の方法確立をさらに検討した。終齢幼虫における卵巣の有無を強い光や紫外線を当てたときの蛍光などによって検出する方法を検討した。CRISPRについては、Doublesex遺伝子のトランスクリプトの解析をさらに進めた。ゲノムデータからわかっているdoublesex遺伝子の配列情報をもとに特異的プライマーを作成し、RT-PCRを行ったところ、雌雄ともに複数のバンドが得られたので、そのクローニングを進めている。黒化個体系統の責任遺伝子特定のために、黒化個体と野生型個体との掛け合わせ実験を開始した。そのために、新たに飼育水槽を複数立ち上げた。また、RAPD-PCRによる性特異的なDNA断片の取得も試みた。性染色体があっても小さいと予想されるためか、何度もトライしたが今のところ良い結果は得られていない。ホタル全ゲノムのHiFi解析を進めているので、そちらから性染色体の情報に辿り着けることを期待してゲノム解析もさらに進めている。日本各地の個体群についてゲノムリシーケンスを行った。その結果、北海道の個体群において遺伝的多様性が非常に低いことが判明した。ヘイケボタルの南限である長崎の個体の遺伝的多様性は低くはなかった。知多郡東浦町の個体群については、ビデオ撮影した発光の動画の解析を進めた。飛翔オスの撮影は難しかったが、地上に着地した静止オス、およびほとんど飛翔しないメスの記録を行った。

在纤维后基因组中的挑战中，我们进行了旨在阐明发光设备的进化机制和通过敲低Doublesex基因的特征的性能机制的研究，并进一步研究了确定确定幼虫性别的方法。我们研究了一种方法，用于检测最终刺激幼虫中卵巢的存在或不存在荧光，当暴露于强光或紫外线时。对于CRISPR，对Doublesex基因转录本进行了进一步分析。根据从基因组数据中已知的Doublesex基因的序列信息创建了特定的引物，并进行了RT-PCR，并获得了男性和女性的多个条带，并进行了克隆。为了识别黑色个体系统的负责基因，我们开始了黑色个体和野生型个体之间的乘法实验。为此，我们建立了几个新的繁殖罐。我们还尝试通过RAPD-PCR获得性别特异性的DNA片段。我尝试了很多次，也许是因为预计即使有性别染色体也很小，但是到目前为止，我还无法获得任何好的效果。当我们对整个萤火虫基因组进行HIFI分析时，我们还进行了进一步的基因组分析，希望我们可以从那里获得有关性染色体的信息。基因组重新陈述是对日本各地的人群进行的。结果表明，北海道人口的遗传多样性非常低。纳加萨基（Nagasaki）的遗传多样性，即霍克·博塔鲁（Heike Botaru）的南部极限，并不低。关于Chita区Higashiura Town的人口，我们分析了视频遮光视频。拍摄飞行男性是很困难的，但是我们记录了固定的雄性，这些男性降落在地面上，而女性很少飞到那里。