新寄主獲得に伴う植食性昆虫の種分化機構の解明

阐明与获得新宿主相关的草食昆虫的物种形成机制

基本信息

批准号：
04J09250
负责人：
大島一正
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までの研究により,クルミホソガのクルミ利用レースとネジキ利用レース間には,内的な生殖隔離は発達しておらず,生態的な違いのみで両レースが隔離されていることが示唆された.F1世代がネジキ上では死亡することから,レース間の遺伝子流入はネジキレースからクルミレースへのみ生じると考えられる.しかし,雌成虫の産卵選好性はレース間で著しく異なることから,母性遺伝するミトコンドリアDNA等には遺伝子流入が生じないと予想できる.本年度は,仙台市青葉山に同所的に生息する両レースを用い,ミトコンドリアCOI+ND5,Z染色体上のTpi領域の部分配列を決定し,両遺伝子座における遺伝的分化と遺伝子流入を系統解析とcoalescent simulationにより比較した.その結果,ミトコンドリアの遺伝子系統樹は両レースの単系統性を支持したが,Tpiではクルミレースへの遺伝子流入が示唆された.Coalescent simulationの結果もTpiにおけるクルミレースへの遺伝子流入を支持しており,逆方向およびミトコンドリア遺伝子における流入は支持されなかった.この非対称的な遺伝子流入は,F1世代における寄主適応力に基づく予測と一致する.さらに,ミトコンドリア遺伝子とZ染色体上の遺伝子間に見られた分化・流入パターンの違いは,ホストレースという状態がゲノム全体に隔離をもたらすには不十分であり,モザイク状に遺伝的分化が生じていることを示唆する.今後はAFLPやマイクロサテライトを用いてレース間比較をゲノム全体で行うとともに,寄主適応遺伝子座を特定し,新寄主への適応がどこまでゲノム全体の分化に寄与できるかをより詳細に調べる必要がある.

截至前一年进行的研究表明，核桃蛾的使用核桃的种族和使用Nejiki的核桃蛾种族之间尚未形成内生殖隔离，并且这两个种族仅因生态差异而隔离，因为F1代在2007年死亡。 Nejiki，人们认为种族之间的基因流动仅发生在从 Nejiki 到 Kurumi 之间。然而，雌性成虫的产卵选择由于种族之间的偏好明显不同，因此可以预测母系遗传的线粒体DNA中不会有基因流入。今年，我们使用同域生活在仙台市青叶山的两个种族，确定了线粒体COI+，我们确定了部分ND5和Z染色体上Tpi区域的序列，并对两个位点的遗传分化和基因流入进行系统发育分析和合并分析。通过模拟进行比较，结果线粒体基因树支持两个种族的单系性，但 Tpi.Coalescent 中建议基因流入核桃种族。模拟结果也支持 Tpi 中的基因流入，但不是相反的方向和线粒体基因，这种不对称的基因流入与基于 F1 代宿主适应性的预测一致。此外，分化和流入的差异。线粒体基因和 Z 染色体上的基因之间的模式是这表明宿主种族条件不足以带来整个基因组的隔离，并且遗传分化以马赛克模式发生。未来，我们将使用AFLP和微卫星来比较整个基因组的种族。，有必要确定宿主适应位点，并更详细地研究对新宿主的适应在多大程度上有助于全基因组分化。