Understanding molecular mechanisms that determine long-day and short-day breeders

了解决定长日照和短日照育种者的分子机制

基本信息

批准号：
19F19384
负责人：
吉村崇
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-11-08 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19384/
关键词：
季節繁殖メダカタイセイヨウニシン TSHR

项目摘要

CHEN博士はタイセイヨウニシンをモデルとして、春に産卵する長日繁殖の集団と、秋に産卵する短日繁殖の集団を用いて、集団遺伝学的解析を行うとともに、全ゲノム配列を比較したところ、繁殖の季節性を制御する候補遺伝子として、甲状腺刺激ホルモン受容体(TSHR)遺伝子を検出した。さらに詳細に検討したところ、TSHR遺伝子の上流領域の配列の違いが繁殖時期の短日性、長日性を制御していることが考えられた。受入れ研究者は従来の研究で鳥類、哺乳類、魚類の季節繁殖にTSHが重要な役割を果たしていることを明らかにしており、TSHRノックアウトメダカを作出した。タイセイヨウニシンの性成熟には何年もかかり、個体レベルでの機能解析が現実的ではないため、TSHRノックアウトメダカに、春と秋にそれぞれ産卵するタイセイヨウニシン集団由来のTSHRを導入した際に、繁殖時期に及ぼす影響を検討することとした。CHEN博士は最近メダカのゲノムにもう一つTSHRが存在することを見出したため、それら二つのTSHRの発現部位と発現量を明らかにするとともに、もう一つのTSHRについてもCRISPR-Cas9でノックアウトメダカを作出している。次に、TSHRノックアウトメダカにニシンTSHRを導入するために、Counter-Selection BAC modification kitを使って、ニシンのTSHRのBACクローンを作成した。TSHRノックアウトホモ型個体は不妊となることが考えられたため、ヘテロ型個体にニシンBACクローンをマイクロインジェクションして、現在表現型を検討している。

陈博士以大西洋鲱鱼为模型，对春季产卵的长日照繁殖群体和秋季产卵的短日照繁殖群体进行了群体遗传分析，并比较了全基因组序列，检测到了这一点。促甲状腺激素受体（TSHR）基因作为控制生殖季节性的候选基因。进一步详细的检查表明，TSHR 基因上游区域序列的差异被认为控制着繁殖季节的短日照或长日照性质。宿主研究人员此前已证明TSH在鸟类、哺乳动物和鱼类的季节性繁殖中发挥着重要作用，他们创造了TSHR敲除青鳉鱼。大西洋鲱鱼需要很多年才能达到性成熟，因此在个体水平上进行功能分析是不切实际的，因此，我们决定检查其对繁殖季节的影响。陈博士最近发现青鳉基因组中存在另一个TSHR，除了阐明这两个TSHR的表达位点和表达水平之外，他还利用CRISPR-Cas9创建了另一个TSHR的敲除青鳉。接下来，为了将鲱鱼 TSHR 引入 TSHR 敲除青鳉中，使用 Counter-Selection BAC 修饰试剂盒创建了鲱鱼 TSHR 的 BAC 克隆。由于人们认为 TSHR 敲除的纯合个体会不育，因此我们目前正在通过将鲱鱼 BAC 克隆显微注射到杂合个体中来检查其表型。