ミジンコの環境依存型性決定を司る母性因子の探索と遺伝子制御ネットワークの構築

寻找水蚤环境依赖性性别决定的母体因子并构建基因调控网络

基本信息

批准号：
15H06839
负责人：
豊田賢治
金额：
$ 1.75万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-08-28 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06839/
关键词：
ミジンコ Daphnia pulex 環境依存型性決定幼若ホルモン光周性

项目摘要

淡水性甲殻類のミジンコ類は環境依存型の性決定様式を示す。彼らは単為生殖によって好適環境では雌を、また環境の悪化に伴い雄を産出する。私はこれまでに、ミジンコDaphnia pulex WTN6系統が日長時間に応じて仔虫の性比を制御できることを見出した。この雌雄の誘導系を駆使して、雄誘導条件では幼若ホルモン(JH)の生合成制御により母親体内のJH濃度が上昇し、そのとき卵巣内にある卵母細胞の発生運命が雄に決まるというモデルを示してきた。しかし依然として、母親体内のJH濃度変動がどのような経路を介して卵巣中の卵母細胞に伝わり、雄性分化を制御しているのか、これらの分子機構は全く分かっていない。そこで本研究は、WTN6系統をモデルに、雌雄の運命決定を司る母性因子の探索および雄性分化シグナルカスケードの全容解明を目的に、時系列サンプルによるトランスクリプトーム解析を実施した。本解析では、性決定因子と日長応答因子を区別するため、日長条件による雌雄の誘導系に加え、JH処理による雄誘導系も用いた。サンプルは計10点のタイムポイントで取得した（卵母細胞を含む母親の卵巣全体：5点、母親の育房に産みだされた胚：5点）。本年度は、全てのサンプルのRNA-seq用のライブラリを作製し、シークエンスデータを得ることに成功している。今後、時系列サンプルの特長を生かした遺伝子制御ネットワークの推定解析などを通して、ミジンコの環境依存型性決定の根幹を成している分子基盤の解明に迫りたいと考えている。

水蚤是淡水甲壳类动物，表现出依赖于环境的性别决定模式。在有利的条件下，它们通过孤雌生殖产生雌性，在条件恶化时，通过孤雌生殖产生雄性。我之前发现，水蚤WTN6品系可以根据日照长度控制其幼虫的性别比。充分利用这种雌雄诱导系统，在雄性诱导条件下，通过控制保幼激素（JH）的生物合成，母体体内的JH浓度增加，此时卵巢内卵母细胞的发育命运已确定为男性模特。然而，母体内JH浓度的变化传递到卵巢中的卵母细胞并控制雄性分化的分子机制仍然完全未知。因此，在本研究中，我们以WTN6菌株为模型，利用时间序列样本进行转录组分析，旨在探讨控制雌雄命运决定的母体因素，阐明雄性性别分化信号级联的全貌。。在本分析中，为了区分性别决定因素和光周期响应因素，除了基于光周期条件的雄性和雌性诱导系统外，我们还使用了采用JH处理的雄性诱导系统。总共在10个时间点采集样本（5个点取自母亲整个卵巢，包括卵母细胞，5个点取自母亲育婴室中的胚胎）。今年，我们成功创建了所有样本的RNA-seq文库，并获得了序列数据。未来，我们希望通过利用时间序列样本的特征对基因调控网络进行推理分析，阐明水蚤环境依赖性性别决定的分子基础。