網羅的ゲノム解析によるショウジョウバエの寄生蜂抵抗性分子基盤の解明

通过全面的基因组分析阐明果蝇寄生黄蜂抗性的分子基础

基本信息

批准号：
15J08326
负责人：
滝ヶ平智博
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Okayama 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 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08326/
关键词：
ショウジョウバエ捕食寄生蜂共進化抵抗性遺伝基盤寄生蜂

项目摘要

ショウジョウバエ－捕食寄生蜂系は宿主と捕食寄生者の軍拡競争による共進化のモデル系であり，宿主ショウジョウバエにおける捕食寄生蜂に対する抵抗性の研究が数多く行われてきた．しかし，宿主の寄生蜂種特異的な抵抗性の遺伝基盤に関しては未解明な点が多く残されている。本年度は抵抗性遺伝基盤解明のため，①キイロショウジョウバエ，②フタクシショウジョウバエの抵抗性に関する遺伝子のゲノム網羅的探索を実施した．①キイロショウジョウバエではゲノム解読済み近交系統Drosophila Genetics Reference Panelsを用いたゲノムワイド関連解析により，Asobara japonica，A. pleuralis，Leptopilina victoriaeの3種の寄生蜂に対する抵抗性に関与する遺伝子のゲノム網羅的探索を実施した。寄生実験の結果，宿主系統内にはA. pleuralisとL. victoriaeに対する抵抗性変異が存在し，それぞれの抵抗性の強さに相関がないことが明らかになった．またゲノムワイド関連解析により，それぞれの抵抗性特異的に効果を持つ一塩基多型（SNP）を多数検出した．一方，全宿主系統はA. japonicaに対する抵抗性を持たなかったため，羽化した寄生蜂の翅形態および寄生蜂成功率に関してゲノムワイド関連解析を実施し，宿主SNPの寄生蜂発育に効果効果を持つSNP群を検出した．②フタクシショウジョウバエでは，当初計画していた抵抗性関連遺伝子探索のためのコンジェニック系統作成がうまくいかず，別の手法による網羅的探索が必要である．今後，①のゲノムワイド関連解析で検出されたSNPから候補遺伝子を推定し，機能解析を行うことにより，ショウジョウバエの種特異的な抵抗性の遺伝基盤および寄生蜂発育に影響する宿主遺伝基盤の解明が期待できる．

果蝇存在的寄生虫系统是由宿主和寄生虫之间的武器竞赛引起的协同进化模型，并且已经对宿主果蝇的抗寄生虫的抗性进行了许多研究。但是，关于寄生蜜蜂特异性抗性的宿主遗传基础，还有许多未知数。在今年，为了阐明抗药性的遗传基础，我们对与抗药性有关的基因进行了详尽的基因组搜索1）果蝇中的抗药性和2）果蝇果蝇果蝇。 1）在果蝇中，我们使用基因组脱落的杂种果蝇遗传学参考面板进行了广泛的全基因组关联分析，以及对三种寄生蜜蜂抗性的基因搜索的搜索：Asobara Japonica，A. plealuralis和leptalalis and Leptopopilina victoriae。寄生虫实验表明，宿主谱系中对胸膜曲霉和维多利亚的抗性突变存在，并且每个抗性的强度之间没有相关性。此外，全基因组关联分析检测到许多对抗性具有特定作用的单核苷酸多态性（SNP）。另一方面，由于所有宿主线都不抗japonica，因此在全基因组的缔合分析上，在新兴寄生的蜜蜂的寄生蜜蜂的机翼形态和成功率上进行了，并且检测到对宿主SNP中寄生的BEE发育有效影响的SNP组。 2）在果蝇中，最初计划的用于搜索抗性相关基因的先天谱系不成功，需要使用其他方法进行全面搜索。将来，从1和功能分析中在全基因组关联分析中检测到的SNP估算了候选基因，并且可以预期它将阐明果蝇中物种特异性抗性的遗传基础，以及影响寄生虫发育的宿主遗传基础。