植食性昆虫の寄主転換とそれに伴う種分化の進化遺伝学的研究

草食昆虫宿主转换和相关物种形成的进化遗传学研究

基本信息

批准号：
08J05555
负责人：
大島一正
金额：
$ 1.54万
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 JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

幼虫の寄主利用能力を担っているゲノム領域を特定するため,2009年度に作製した戻し交雑(backcross)雑種を用いAFLPを遺伝マーカーとして連鎖解析とQTL解析を試みた.鱗翅目昆虫ではメスで減数分裂時に組み換えが生じないことを利用し,まずF1メスとネジキレースのかけ合わせにより作製したbackcross雑種を用いて各マーカーを連鎖群に振り分けた.その後,F1をオス親にしたbackcross雑種を用いてマーカー間の連鎖距離を算出した.一連の連鎖解析の結果,クルミホソガの染色体数(n=31)に等しい連鎖群を特定できた.各AFLPマーカーへの表現型の回帰により,1本の連鎖群のみが幼虫の寄主利用能力を司っていることが示された.そこでこの連鎖群を集中的に解析するために,合計128通りのAFLPプライマーコンビネーションを検討し,目的遺伝子の近傍(16cM以内)に位置するAFLPマーカーを16個同定した.その結果,幼虫の寄主利用能力に関わる遺伝子は,1.0cMの地図距離内に位置し,ゲノムサイズの推定と組み換え率の均一性を仮定すると,物理距離にして170kbp弱の領域に存在していることが示唆された.モデル生物であるキイロショウジョウバエの近縁種を除くと,野生の植食性昆虫において,寄主植物への適応に関わる遺伝領域を数百kbp以下にまで絞り込んだ研究例は代表者の知る限り他には無く,今後の寄主適応遺伝子の同定に向けて非常に大きな成果が得られた.

为了确定负责幼虫宿主利用能力的基因组区域，我们尝试使用AFLP作为遗传标记的链接分析和QTL分析。在鳞翅目昆虫中，我们在女性减数分裂过程中不使用重组，并首先使用了F1女性和Thyrupillaces组合所产生的后交叉杂种将每个标记分为链接组。之后，我们将带有F1的背部混合动力车用作男性父母来计算标记之间的连锁距离。一系列连锁分析的结果是，连锁组等于核桃染色体的染色体数（n = 31）。对每个AFLP标记的表型回归表明，只有一个链接组控制着幼虫集中该连锁组的宿主利用能力，我们研究了总共128个AFLP引物组合，并鉴定了16个位于靶基因附近的AFLP标记（在16 cm之内）。结果表明，与幼虫的宿主利用能力相关的基因位于1.0 cm的地图距离内，假设基因组大小和重组率的均匀性，它们的物理距离的存在于170 kbp的物理距离。就代表性所知，除了模型有机体果蝇果蝇的近亲外，没有其他研究实例缩小了适应植物至少数百kbp的遗传区域的范围，并且取得了极大的成果，可以实现对宿主适应基因的未来鉴定。