ショウジョウバエ雄外部生殖器間にみられる＂形態進化の同調性＂の解明

阐明果蝇雄性外生殖器官之间观察到的“形态进化的同步性”

基本信息

批准号：
15J05233
负责人：
田中健太郎
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J05233/
关键词：
形態進化オス交尾器ショウジョウバエ雄外部生殖器

项目摘要

交尾器形態は強い性選択の標的となるため，近縁種であっても頻繁に異なる形態を示すことが知られている。本研究では，キイロショウジョウバエと進化的に近いオナジショウジョウバエとモーリシャスショウジョウバエをモデルにオスの交尾器形態進化に関わる遺伝・発生・行動学的特性の解明をおこなった。先行研究において肛板（anal plate）の種間形態差に大きく貢献する遺伝領域が第二染色体上に推定されていたが，その解像度は1Mbを超えるものであり，どのような特性を持った領域が関与しているか不明であった。そこでイントログレッション系統を駆使し領域の絞込をおこなった結果，約17kbの範囲まで解像度を上げることができた。この領域中には２つの遺伝子が存在しているが，RNA-seq解析から転写産物は検出されておらず，この17kbの外側にある遺伝子の発現制御に関わるドメインが肛板の種間形態差に関与している可能性が浮上してきた。この可能性を検証すべく，エンハンサー解析にも着手したところである。また，複数のイントログレッション系統を用いた交尾行動解析から，１）特定の交尾器構造のみが如実に種固有の形態から外れる場合，２）形態的な変化はわずかであるが複数の交尾器構造が同時に異なる場合，の２パターンが交尾行動に変化をもたらすことがが見えてきた。効果の大きい突然変異の貢献だけでなく，効果の小さい突然変異が同調的に蓄積することでも種固有の交尾器形態が進化してきたと考えられる。

交配器官形态是强烈性选择的目标，众所周知，即使是密切相关的物种也经常表现出不同的形态。在本研究中，我们利用在进化上与黑腹果蝇接近的果蝇和毛里求斯果蝇，阐明了与雄性交配器官形态进化相关的遗传、发育和行为特征。此前的研究曾预测2号染色体上的一个遗传区域对肛门板的种间形态差异有很大影响，但分辨率超过1 Mb，目前还不清楚该区域有什么特征，也不清楚他是否参与其中。通过充分利用渗入系统缩小区域，我们能够将分辨率提高到大约17kb的范围。虽然这个区域有两个基因，但通过RNA-seq分析没有检测到转录本，而这个17kb之外参与基因表达调控的结构域是物种之间肛板形态差异的可能性。涉及的已经出现。为了验证这种可能性，我们刚刚开始了增强子分析。此外，使用多个基因渗入系对交配行为的分析表明：1）只有特定的交配器官结构明显偏离物种特异性形态，2）形态变化轻微，但多个交配器官已经清楚，当结构同时不同，两种模式会导致交配行为的变化。人们认为，物种特异性交配器官形态的进化不仅是由于大效应突变的贡献，而且是由于小效应突变的同步积累。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

遺伝・発生・行動学的視点から解き明かすオス交尾器形態進化の全体像

从遗传、发育和行为角度全面了解男性交配器官形态的进化

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
田中健太郎;高橋文
通讯作者：
高橋文

The genetic basis for the rapid diversification of male genital morphology between Drosophila mauritiana and D. simulates

毛里求斯果蝇和模拟果蝇雄性生殖器形态快速多样化的遗传基础

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kentaro Tanaka;Corinna Hopfen;Matthew Herbert;Christian Schlötterer;David L. Stern;John P. Masly;Maria D.S. Nunes and Alistair P. McGregor
通讯作者：
Maria D.S. Nunes and Alistair P. McGregor

The genetic and developmental basis of genitalia evolution between Drosophila specie

果蝇种间生殖器进化的遗传和发育基础