無性生殖の遺伝的基盤の探索と染色体分配の制御機構の解明

探索无性繁殖的遗传基础，阐明染色体分离的控制机制

• 批准号: 18J00928
• 负责人: 三品 達平
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J00928/
• 关键词: 全ゲノム関連解析; 無性生殖; 卵母細胞; 減数分裂; 性の進化; 遺伝基盤; フナ; 倍数性; ゲノミクス; 染色体分配

稀に有性生殖する無性型３倍体フナをモデルとして、集団ゲノム解析および細胞学的な解析から無性生殖の分子基盤を解明することが本研究の目的である。これまでの２年間に実施してきた集団ゲノム解析から、３倍体フナの無性生殖の責任候補遺伝子を得ることができた。そこで３年目は、主に①無性生殖の起源の解明、②３倍体フナの無性生殖における組換えの有無の検証、③候補遺伝子の機能解析のための基盤構築、に取り組んだ。まず、①無性生殖の起源を明らかにするために責任候補遺伝子における系統解析を実施したところ、無性型３倍体フナは、フナ属魚類の別種レベルに分化した未知の系統との交雑起源と示唆された。また、②組換えの有無を検証するために、ゲノム縮約的に遺伝子多型情報を取得し、親子間での遺伝子型を比較した結果、従来の仮説通りに組換えがないことを支持する結果が得られた。最後に、③無性生殖の責任遺伝子・変異の機能解析を実施するための基盤構築として、ゼブラフィッシュ卵母細胞を対象として抗体染色やFISH等による紡錘体、動原体、セントロメア、極体などの可視化手法の検討、減数分裂のライブイメージング技術の開発を進めた。今後は、これらの技術を利用してフナにおける無性生殖の責任候補遺伝子の人工mRNAをゼブラフィッシュ卵母細胞にマイクロインジェクションすることで、無性生殖の表現型が誘導されるかを検討する予定である。

本研究以很少有性繁殖的无性三倍体鲫鱼为模型，通过群体基因组分析和细胞学分析来阐明无性繁殖的分子基础。通过过去两年进行的群体基因组分析，我们获得了负责三倍体鲫鱼无性繁殖的候选基因。因此，第三年我们主要致力于（1）阐明无性繁殖的起源，（2）验证三倍体鲫鱼无性繁殖过程中是否存在重组，（3）为三倍体鲫鱼的功能分析奠定基础。候选基因。首先，（1）对负责阐明无性繁殖起源的候选基因进行系统发育分析，表明无性三倍体鲫鱼起源于与分化为鲫属另一种鱼类的未知谱系的杂交。另外，为了验证是否存在重组，我们通过基因组缩减获得了遗传多态性信息，并比较了亲子之间的基因型，这支持了之前不存在重组的假设得到的结果。最后，为了为无性繁殖的基因和突变的功能分析奠定基础，我们使用抗体染色和 FISH 分析了斑马鱼卵母细胞中的纺锤体、着丝粒、着丝粒和极体，我们研究了减数分裂的可视化方法并开发了实时成像技术。用于减数分裂。未来，我们计划利用这些技术来研究是否可以通过将负责鲫鱼无性繁殖的候选基因的人工mRNA显微注射到斑马鱼卵母细胞中来诱导无性繁殖表型。

项目成果

不均一な湖沼環境における非カウンターシェーディング原因アリルの進化的維持

异质湖泊环境中非反遮蔽致病等位基因的进化维持

• 发表时间: 2021
• 作者: 前野万也香;加藤駿弥;冨士本直起;内藤裕義;森井克行;谷口光隆;早崎佑亮・三品達平・柿岡諒・山崎曜・田畑諒一・永野惇・伊藤僚祐・小宮竹史・渡辺勝敏・小北智之
• 通讯作者: 早崎佑亮・三品達平・柿岡諒・山崎曜・田畑諒一・永野惇・伊藤僚祐・小宮竹史・渡辺勝敏・小北智之

Prc1-rich kinetochores are required for error-free acentrosomal spindle bipolarization during meiosis I in mouse oocytes

小鼠卵母细胞减数分裂 I 期间无差错的中心体纺锤体双极化需要富含 Prc1 的着丝粒

• DOI: 10.1038/s41467-020-16488-y
• 发表时间: 2020
• 期刊: Nature communications
• 影响因子: 16.6
• 作者: Shuhei Yoshida;Sui Nishiyama;Lisa Lister;Shu Hashimoto;Tappei Mishina;Aurélien Courtois;Hirohisa Kyogoku;Takaya Abe;Aki Shiraishi;Meenakshi Choudhary;Yoshiharu Nakaoka;Mary Herbert & Tomoya S. Kitajima
• 通讯作者: Mary Herbert & Tomoya S. Kitajima

The Genetic Basis of Morphological Diversity in Domesticated Goldfish

• DOI: 10.1016/j.cub.2020.04.034
• 发表时间: 2020-06-22
• 期刊: CURRENT BIOLOGY
• 影响因子: 9.2
• 作者: Kon, Tetsuo;Omori, Yoshihiro;Furukawa, Takahisa
• 通讯作者: Furukawa, Takahisa

Characterizing the spatial and temporal occurrence patterns of the endangered botiid loach Parabotia curtus by environmental DNA analysis using a newly developed species-specific primer set.

使用新开发的物种特异性引物组进行环境 DNA 分析，表征濒临灭绝的 botidid 泥鳅 Parabotia curtus 的空间和时间发生模式。

• DOI: 10.1007/s10228-020-00756-4
• 发表时间: 2021
• 期刊: Ichthyological Research
• 影响因子: 1.2
• 作者: Sugiura K;Tomita S;Minamoto T;Mishina T;Iwata A;Abe T;Yamamoto S;Watanabe K
• 通讯作者: Watanabe K

フナ類における無性型３倍体の起源とゲノム多様性

鲫鱼无性三倍体的起源和基因组多样性

• 发表时间: 2019
• 作者: Matsubara Keiko;Yanagida Kaede;Nagai Toshiro;Kagami Masayo;Fukami Maki;三品達平・井口恵一朗・武島弘彦・橋口康之・西田 睦・渡辺勝敏
• 通讯作者: 三品達平・井口恵一朗・武島弘彦・橋口康之・西田 睦・渡辺勝敏