巻貝の設計図:理論形態学と遺伝学の統合に向けて

蜗牛的蓝图：走向理论形态学和遗传学的整合

基本信息

批准号：
14654086
负责人：
千葉聡
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒダリマキマイマイおよびヒメマイマイを実験系統として用い、殻の形態が著しく異なる系統群を交配させ、F1の形態の解析を行った。交配実験と形態解析の結果、サイズ、扁平率などの形質に高い遺伝率の存在が認められた。しかし、ヒメマイマイの扁平-尖り型の固体群から得られたF1は、両者の中間型になる場合のほか、いずれかの親の形質により類似する場合があり、母性効果の存在が示唆された。このような母性効果は当初まったく予期していなかった意外な結果である。またヒダリマキマイマイや一部地域のヒメマイマイの交配により得られた子孫は、両親のいずれとも異なる性質をもつ子孫が得られることがあった。このことは、巻貝の形態形成にかかわる遺伝的背景は、当初想定していたものより、はるかに複雑であることが示唆する。次に形質間の遺伝相関を解析したところ、殻のサイズと高さ、周縁の角度などに遺伝相関の存在が認められた。しかし人為的な外套膜の操作実験により、極端に高い殻高の個体や周縁角を持つ個体が得られた。このことは殻形態には遺伝的要因以外の要因も強く関与している可能性を示唆する。さらにマイクロサテライトDNAを増幅するためのプライマーを作成し、PCR法によって増幅した断片を、増幅断片長解析によりDNA多型の検出を行った。マイクロサテライトDNAの分析により得られたDNA多型をマーカーとして、これらの形質との相関を検討した。しかしながら、形質間の遺伝的関係のマッピングはできなかった。これはマイクロサテライト遺伝子座の数が不足しているだけでなく、巻貝の殻の遺伝的背景が、予想以上に複雑で、多様な要因がかかわっているためであると考えられる。

以海达里马基斯蜗牛和西伯利亚蜗牛为实验品系，对壳形态差异显着的品系进行杂交，并对F1进行形态分析。通过杂交实验和形态学分析，发现大小、扁平度等性状具有较高的遗传力。然而，从一群具有平尖型日本沙蚕的个体中获得的F1可能介于两种类型之间，或者可能在性状上与亲本之一更相似，这表明母体效应的存在。这种母性效应是完全出乎意料的结果。此外，在某些地区，通过 Hydarimaki 蜗牛和 Hydari 蜗牛杂交获得的后代有时具有与其父母不同的特征。这表明蜗牛形态发生的遗传背景比最初假设的要复杂得多。接下来，我们分析了性状之间的遗传相关性，发现壳的大小和高度、外围的角度等都存在遗传相关性。然而，人工地幔操纵实验导致个体具有极高的壳高度和边缘角度。这表明遗传因素以外的因素可能与贝壳形态密切相关。此外，制作引物来扩增微卫星DNA，并且通过对PCR扩增的片段进行扩增片段长度分析来检测DNA多态性。我们利用微卫星DNA分析获得的DNA多态性作为标记，研究了与这些性状的相关性。然而，绘制性状之间遗传关系的图谱是不可能的。这被认为不仅是因为微卫星位点数量不足，还因为蜗牛壳的遗传背景比想象的更为复杂，涉及多种因素。