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。

该研究项目的目的是展示 Chilimenkawanina 对潮汐区的适应以及相关的昼夜节律习得。今年，我们利用木曾河的非潮汐和潮汐种群来寻找对潮汐周期做出反应的基因。将每个群体的个体分为在恒定水位环境中饲养的对照组和在实验室中暴露于人工潮汐环境中的潮汐暴露处理组，并在恒定条件下每3.1小时固定一次。我们使用RNA-seq全面研究了基因表达节律，并仅在潮汐暴露治疗组中寻找表达水平在12小时内振荡的基因。结果，在潮汐种群中，表现出昼夜节律的基因数量因潮汐暴露处理而增加。这表明，生活在潮汐区的个体中，比生活在非潮汐区的个体更多的基因受平潮汐时钟控制，从而产生 12 小时的表达节律。此外，由于这里发现的一些基因可能与昼夜节律的表达有关，因此我们相信它们可以作为明年开展的生物钟基因寻找的候选基因。此外，通过检查先前探索的盐水响应基因的表达周期性，我们考虑了昼夜节律与盐胁迫耐受性之间的关系。结果表明，许多基因在涨潮和高盐浓度的环境中高表达，这表明预测与盐胁迫耐受性相关的基因的表达受到节律性调节。这被认为是在盐浓度波动的微咸水环境中具有昼夜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