淡水貝類における概潮汐時計の獲得と汽水域進出の進化的基盤の解明

阐明淡水软体动物获得潮汐钟及其扩展到咸水水域的进化基础

• 批准号: 22KJ0463
• 负责人: 横溝 匠
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0463/
• 关键词: 概潮汐リズム; 表現型可塑性; 塩ストレス耐性; 感潮域適応

本研究課題はチリメンカワニナにおけるおける感潮域適応とそれに伴う概潮汐リズムの獲得を実証することを目的にしている。本年度では、木曽川の非感潮域集団と感潮域集団を用いて潮汐サイクルに応答する遺伝子の探索を行った。それぞれの集団の個体を一定水位環境で飼育したコントロール群と、実験室で人工的な潮汐環境に暴露した潮汐暴露処理群に分け、恒常環境下で３.１時間おきに固定した。RNA-seqにより遺伝子の発現リズムを網羅的に調べ、潮汐暴露処理群でのみ12時間周期で発現量が振動する遺伝子を探索した。その結果、、感潮域集団では潮汐暴露処理によって概潮汐リズムを示す遺伝子の個数が増加した。このことから、感潮域の個体では非感潮域の個体に比べて多くの遺伝子が概潮汐時計に制御され、12時間周期の発現リズムを示すようになったと考えられる。また、ここで見つかったいくつかの遺伝子は概潮汐リズムの発現に関与している可能性があるため、次年度におこなう概潮汐時計遺伝子の探索における候補遺伝子として利用できると考えている。また、過去に探索した塩水応答遺伝子についてその発現周期性を調べることで、概潮汐リズムと塩ストレス耐性の関係を考察した。その結果、多くの遺伝子が満潮かつ高い塩濃度環境で高発現になることがわかり、塩ストレス耐性に関わると予想される遺伝子の発現がリズミックに制御されていることが示唆された。これは、塩濃度が変動する汽水環境において概潮汐リズムをもつことの適応的意義の一つであると考えられる。

该研究主题旨在证明Chilimenkawanina潮汐区的适应以及相关的潮汐节律的获取。今年，我们在Kiso河中使用了非潮汐和潮汐种群来寻找对潮汐周期反应的基因。将每个组的个体分为在恒定的水位环境中提出的对照组，潮汐暴露治疗组暴露于实验室中的人造潮汐环境，并在恒定环境下每3.1小时修复每3.1小时。使用RNA-seq全面研究了基因的表达节奏，并且仅在潮汐暴露治疗组中才能在12小时内振荡其表达水平的基因。结果，在潮汐接触治疗中，潮汐种群中表现出一般潮汐节律的基因数量增加。这表明，在潮汐区域中的个体中，比非潮汐区域的个体控制更多的基因，并且表达节奏现在在12小时的循环中显示。此外，由于此处发现的一些基因可能参与了一般潮汐节律的表达，因此我们认为它们可以用作候选基因，以搜索明年的一般潮汐钟基因。此外，通过检查过去探索的盐水反应基因的表达循环，我们检查了粗糙的潮汐节律与盐胁迫抗性之间的关系。结果表明，许多基因在高潮和高盐浓度环境中高度表达，这表明预期与盐胁迫抗性有关的基因的表达是有节奏控制的。这被认为是在盐浓度变化的咸水环境中具有粗糙的潮汐节律的适应性意义之一。

项目成果

チリメンカワニナの感潮域適応における活動リズムとトランスクリプトーム動態の可塑的変化

中华烟囱适应潮汐过程中活动节律和转录组动态的可塑性变化

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsujimoto;R. & Ohara;M.;横溝 匠・高橋佑磨
• 通讯作者: 横溝 匠・高橋佑磨

Endogenous rhythm variation and adaptation to the tidal environment in the freshwater snail, Semisulcospira reiniana

• DOI: 10.3389/fevo.2022.1078234
• 发表时间: 2022-12
• 作者: T. Yokomizo;Yuma Takahashi

チリメンカワニナの感潮域集団における概潮汐リズムと時計被制御経路の探索

Chilimenkawanina潮汐种群的昼夜节律和时钟控制路径的探索

• 发表时间: 2021
• 作者: 横溝 匠;高橋佑磨
• 通讯作者: 高橋佑磨

Is the circatidal rhythm in the freshwater snail resulted from the adaptive evolution?

淡水蜗牛的昼夜节律是适应性进化的结果吗？

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuhara T;Yokooka H;Kanaya G;Tanaka M;Unagami T;Yokoyama K;Taru M;山田俊弘;Takumi YOKOMIZO & Yuma TAKAHASHI
• 通讯作者: Takumi YOKOMIZO & Yuma TAKAHASHI