研究成果がEcology and Evolutionに公開されました。

外来種は、様々な生態学的、社会的な問題を引き起こしています。これら外来種が何故、本来ではない生息地にうまく適応し、在来の固有種を駆逐するまでに定着してしまうのか、その詳しい原因はよく分かっていません。ゲノム遺伝子相関では、集団間の交雑が外来種の適応能力に与える影響について、その遺伝機構の解明に取り組んでいます。

今回の研究で、北野班では、カルデラ湖という本来ではない生息地に定着した小魚イトヨに着目し、その適応機構を詳細に調査し、その成果を米国科学雑誌「Ecology and Evolution」に報告しました。

現在、北日本を代表する三つのカルデラ湖（十和田湖、屈斜路湖、支笏湖）にトゲウオ科魚類のイトヨが定着していますが、いずれも外来の集団であると考えられます。カルデラ湖は火山で形成された湖であり、そもそも魚類は生息していなかったと考えられます。そこへ何らかの人的放流によって導入されたと考えられます。遺伝調査の結果、三つのカルデラ湖のイトヨは、別々の独立したイトヨ集団の放流が原因であることが明らかになりました。特に屈斜路湖の場合には、複数回の放流が行われ、北米の集団に近い遺伝型を持った個体も発見されていることから、北米からのサケマスの移植事業に伴って持ち込まれたと推定されました。また、十和田湖イトヨの過去50年間の追跡調査の結果、移入直後から体のサイズや形態を著しく変化させて新規環境に適応してきたことが明らかになりました。

Adachi, T., A. Ishikawa, S. Mori, W. Makino, M. Kume, M. Kawata, and J. Kitano (2012). Shifts in morphology and diet of non-native sticklebacks introduced into Japanese crater lakes. Ecology and Evolution In press　オープンアクセスです

４月１日付けで、高橋の研究拠点が首都大学東京・理工学研究科へ移りました。新たに所属する進化遺伝学研究室は、ショウジョウバエの集団・進化遺伝学の研究の歴史も長く、本研究課題を遂行するための環境は整備されています。学生が多く賑やかですが、早急に研究体制を整えて、新たな展開へと臨みたいです。遺伝研在職中は大変お世話になりました。

生命科学コース・進化遺伝学研究室URL

続きを読む

新潟大学の藤本龍助教らにより雑種形成（ヘテローシス）の分子機構の一つが解明され、4月9日付けPNASオンライン版に掲載されました。

PNASのURL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22493265

雑種強勢とは、同一種内のある特定の組合せの両親間の交雑により得られたF1雑種個体が、両親の特性よりも優れた形質を示す現象です。この現象は、動植物の育種改良 (収量増加)に重要な遺伝現象で、品種育成に広く利用されています。雑種強勢の現象は、100年以上も前に発見されていますが、未だ、動植物で、雑種機構の分子機構の共通理解には到っていません。

　雑種強勢はモデル植物のシロイヌナズナでも見られ、Col系統とC24系統のF1雑種では、図1に示したように、植物体が大きくなることが分かっています。本研究では、雑種強勢の分子機構を解明する為に、シロイヌナズナのCol系統、C24系統、及びF1雑種(C24×Col)を用いて、詳細な表現型の解析及び、ゲノムワイドな転写解析を行いました。雑種強勢は、生育初期 (播種後4日後)で見られ、コチレドンの葉面積が増加 (細胞サイズが増加)します。また、播種後4日後のステージでは、クロロフィル合成や、光合成に関与する遺伝子の発現レベルが上昇していました。単位面積あたりの光合成量は、両親系統とF1雑種で差が見られませんでしたが、F1雑種では全ての葉において、葉面積が両親系統よりも大きいことから、『葉あたりの光合成量』はF1雑種の方が大きくなります。このことから、本研究では、生育後期の顕著な雑種強勢には、生育初期の葉面積の増加に伴った、『合計の光合成量の増加』が生育に従い増幅されることが重要である可能性を示しました。生育初期に光合成を化学薬剤で阻害した場合、雑種強勢が見られなくなることからも、上記の可能性が支持されました (図2)。この成果を元に、生育初期にF1雑種で葉面積が増加する機構を解明するべく実験を進めると伴に、本領域では、同じアブラナ科植物であるハクサイの雑種強勢の研究を同時に進めることで、雑種強勢の分子機構を複合的に研究していきたいと思います。

4月7日に国立遺伝学研究所の一般公開が行われました。所内の桜の開花に合わせて毎年行われる国立遺伝学研究所の一般公開に、今年も大勢の方が来所されました。北野班では、パネル展示、生きたトゲウオの展示、形の異なるトゲウオ標本の展示、パンフレットの配布などを通じて、日頃のゲノム遺伝子相関の研究活動を広く一般の方々や学生たちに紹介させて頂きました。あふれんばかりの人だかりでした。時間を割いて説明を聞いて頂いた方々、遺伝研まで来所頂いた全ての方々に心より感謝致します。

大阪教育大学の鈴木です。
高大連携・SSHに関連して、4月2日（月）大阪教育大学柏原キャンパス・4月5日（木）同天王寺キャンパスにて、附属天王寺高校の生徒相手にシークエンス特別実習を行いました。
内容は、ゲノム・遺伝子に関連して、ホタルのミトコンドリア遺伝子の一部をPCR増幅し、それをダイレクトにシークエンスしたものを、インターネットで相同性検索にかけてハプロタイプを同定するもので、高校生のゲノム・遺伝子に関する理解が少しでも深まればと思い、実習・講義しました。附属天王寺高校の森中敏行先生には大変お世話になり、ありがとうございました。