ミドリイシサンゴの環境ストレス耐性の遺伝的基盤：ゲノムの種内多型から探る

鹿角珊瑚环境胁迫耐受性的遗传基础：探索基因组中的种内多态性

基本信息

批准号：
21K14898
负责人：
仮屋園志帆
金额：
$ 1.41万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2022)The Graduate University for Advanced Studies (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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-21K14898/
关键词：
リシークエンスゲノムゲノム多型

项目摘要

サンゴ礁をつくる造礁サンゴ（以下サンゴと表記する）は、生物多様性の高いサンゴ礁生態系の基盤である。この造礁サンゴは、水温の上昇や海洋の酸性化といった地球規模の環境変動により、その生息数が減少している。生息環境からのストレス（環境ストレス）によりサンゴの個体が受ける影響には、個体差があること、この個体差にはそれぞれの個体のゲノム情報の違いが関与することがわかってきている。だが、具体的にどのような遺伝子が関わるのかという知見は少ない。そこで本研究では、サンゴの環境ストレス耐性の個体差がどのように生み出されてきたのかを、コユビミドリイシ集団を用いたゲノム比較解析、ストレス耐性に関連するゲノム領域の分子進化解析により検討している。本年度は、サンゴのゲノム塩基配列データを用いて、「ある遺伝子をもつ個体ともたない個体が存在する」という遺伝子有無の多型を探索した。この多型は遺伝子の機能の有無に直結するため、個体間の違いに影響する可能性がある。コユビミドリイシの全ゲノム塩基配列を参照配列として、遺伝子有無の多型を探索したところ、タンパク質の安定性に関わる１遺伝子を含むあるゲノム領域が、研究対象の1集団で欠失している可能性が高いことが示された。この欠失領域に存在する遺伝子は、先行研究により、サンゴの高温への応答や、サンゴの浮遊性の幼生が固着性の成体へと変態する際の応答に関わることが予想されている遺伝子であった。より詳細な研究が必要ではあるが、このような遺伝子を持つ群体と持たない群体が存在することにより、ストレス耐性の違いが生じる可能性が示唆された。

构建珊瑚礁的造礁珊瑚（以下简称珊瑚）是具有高度生物多样性的珊瑚礁生态系统的基础。由于水温上升和海洋酸化等全球环境变化，造礁珊瑚的数量正在减少。很明显，来自栖息地的压力（环境压力）对个体珊瑚的影响存在个体差异，并且这些个体差异与每个个体的基因组信息的差异有关。然而，人们对所涉及的具体基因知之甚少。因此，在本研究中，我们通过使用鹿角珊瑚种群的比较基因组分析和与胁迫耐受性相关的基因组区域的分子进化分析，研究了珊瑚中环境胁迫耐受性的个体差异是如何产生的。今年，我们使用珊瑚基因组序列数据来搜索基因存在或不存在的多态性，这意味着有些个体具有某种基因，而其他个体则没有。由于这种多态性与基因功能的存在或缺失直接相关，因此它可能会影响个体之间的差异。使用鹿角珊瑚的整个基因组序列作为参考序列，我们搜索了存在或不存在基因的多态性，发现在所研究的一个种群中，含有涉及蛋白质稳定性的基因的某个基因组区域被删除。质量很高。该删除区域中存在的基因是先前研究预测的与珊瑚对高温的反应以及浮游珊瑚幼虫向无柄成虫变态过程中的反应有关的基因。尽管还需要更详细的研究，但有人认为，具有此类基因的菌落和不具有此类基因的菌落的存在可能会导致胁迫耐受性的差异。