クワコとカイコの行動活性の差異を決定する家畜化遺伝子の同定と機能解析

决定桑和蚕行为活性差异的驯化基因的鉴定和功能分析

基本信息

批准号：
20J22954
负责人：
富原健太
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22954/
关键词：
カイコクワコ Quantitative Trait Loci CRISPR/Cas9

项目摘要

<クワコにおけるゲノム編集技術の確立について>これまでに得られた成果をまとめて、論文として発表した。<行動活性を司る遺伝子の同定について>令和3年度に行ったQTL解析によって絞り込まれた領域内の遺伝子について、RNA-seqから得た発現情報と照合して、幼虫の移動量に関与する遺伝子の候補を一つ選定した。次に、本候補遺伝子のノックアウトを行ったが、幼虫の行動活性には影響が見られなかった。この結果に疑問を持ち、条件を変えて再解析を行なったところ、本遺伝子が、QTL領域に含まれないことが判明した。再解析の結果、最終的に、幼虫の移動距離に関係する6つのQTL領域を同定した。また、検出されたQTL以外のゲノム領域も幼虫の行動量に関係することから、これが非常に多くの遺伝子によって複雑に支配されている、ポリジェニックな形質であることを示した。一方、カイコの染色体をバックグラウンドに、特に強い関与が疑われたQTL領域が座上する染色体1対のみをクワコに置き換えた染色体置換系統 (コンソミック系統) が、正常型カイコより長距離を移動したことから、これらのQTL領域が確かに幼虫の移動距離と関連することを示した。以上の結果は、カイコとクワコの幼虫の移動距離の差異が、非常に多くの遺伝子に支配されている一方、少数の主動因子の関与を特に強く受けていることを示唆している。現在、ここまでの結果を論文として発表するべく、成果をまとめている。

<关于鹌鹑植物基因组编辑技术的建立> 将迄今为止获得的结果进行总结并以论文形式发表。 <控制行为活动的基因的鉴定> 我们将通过RNA-seq获得的表达信息与通过2021年度QTL分析缩小的区域中的基因的RNA-seq获得的表达信息进行比较，确定了与幼虫运动有关的基因选出了一名候选人。接下来，我们敲除了这个候选基因，但没有看到对幼虫行为活动的影响。带着对这个结果的怀疑，我们在不同的条件下进行了重新分析，发现这个基因并不包含在QTL区域中。经过重新分析，我们最终确定了6个与幼虫迁徙距离相关的QTL区域。此外，除检测到的QTL之外的基因组区域也与幼虫行为相关，表明这是一个由大量基因复杂控制的多基因性状。另一方面，以家蚕染色体为背景，仅将疑似密切相关的QTL区域所在的一对染色体替换为家蚕的染色体置换系(康体系)，该系的迁移距离比家蚕更远。这些结果表明这些QTL区域确实与幼虫的迁移距离相关。这些结果表明，虽然蚕和臼幼虫移动距离的差异是由大量基因控制的，但它受少数驱动因素的影响尤其强烈。我们目前正在汇总迄今为止的结果，以便将其发表在论文中。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

幼虫体色とメスの妊性に関与する単一遺伝子の発見

发现与幼虫体色和雌性生育力有关的单个基因

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
富原健太;木内隆史
通讯作者：
木内隆史

Mutations in a β-group of solute carrier gene are responsible for egg and eye coloration of the brown egg 4 (b-4) mutant in the silkworm, Bombyx mori

溶质载体基因 β 组的突变导致家蚕 Bombyx mori 中棕色卵 4 (b-4) 突变体的卵和眼睛颜色

DOI：
10.1016/j.ibmb.2021.103624
发表时间：
2021
期刊：
Insect Biochemistry and Molecular Biology
影响因子：
3.8
作者：
Tomihara Kenta;Satta Katsuya;Matsuzaki Shohei;Yoshitake Kazutoshi;Yamamoto Kimiko;Uchiyama Hironobu;Yajima Shunsuke;Futahashi Ryo;Katsuma Susumu;Osanai-Futahashi Mizuko;Kiuchi Takashi
通讯作者：
Kiuchi Takashi

Identification of the gene responsible for the brown egg 4 (b-4) mutant in the silkworm, Bombyx mori

鉴定家蚕 Bombyx mori 中棕色卵 4 (b-4) 突变体的基因

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kenta Tomihara;Katsuya Satta;Shohei Matsuzaki;Kazutoshi Yoshitake;Kimiko Yamamoto;Hironobu Uchiyama;Shunsuke Yajima;Ryo Futahashi;Susumu Katsuma;Mizuko Osanai-Futahashi;Takashi Kiuchi
通讯作者：
Takashi Kiuchi

クワコにおけるCRISPR/Cas9によるゲノム編集

使用 CRISPR/Cas9 对鹌鹑进行基因组编辑