コナガの殺虫剤抵抗性の分子機構に関する研究

• Project/Area Number: 16780036
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied entomology
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 園田 昌司 岡山大学, 資源生物科学研究所, 助手 (00325127)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 殺虫剤抵抗性 / 合成ピレスロイド / ナトリウムチャネル / オルタナティヴ・スプライシング / GST / コナガ / 昆虫成育制御剤 / クロルフルアズロン / ナトリウムチャネル遺伝子 / insect growth regulator (IGR)

Research Abstract

これまでコナガの合成ピレスロイド剤抵抗性にはナトリウムチャネルのアミノ酸変異による感受性の低下が関与していることを明らかにしてきた。本年度の解析により、抵抗性に関わる最も重要なアミノ酸変異はナトリウムチャネルのドメインIIS4-IIS6に存在するが、その領域は2つのオルタナティヴ・エキソン(18aおよび18b)によってコードされていることが明らかとなった。エキソン18aとエキソン18bの相同性は塩基配列およびアミノ酸レベルでそれぞれ79%、91%であった。両エキソンとも合成ピレスロイド剤抵抗性に関わるアミノ酸置換部位(T929I)を含んでいた。抵抗性系統ではエキソン18aには感受性型のスレオニンが、エキソン18bには抵抗性型のイソロイシンがコードされていた。一方、感受性系統にはエキソン18a、エキソン18bともにスレオニンがコードされていた。エキソン18aは全ての発育ステージにおいて恒常的に発現していた。エキソン18bの発現も全てのステージで認められたが、3齢および4齢幼虫における発現レベルは低かった。また、4齢幼虫および成虫におけるエキソン18bの発現レベルは胴体部よりも頭部において高かった。以上の結果より、オルタナティヴ・スプライシングは合成ピレスロイド剤に対する感受性の異なるナトリウムチャネルを組織特異的に生み出している可能性が示唆された。
また、昨年度報告したコナガのクロルフルアズロン抵抗性に関わるGST-E遺伝子とは別のGST遺伝子(GST-S)を新たにクローニングし、全塩基配列を決定した。さらに、ノーザン解析を行い、発現解析を行った。その結果、GSTS遺伝子はクロルフルアズロン抵抗性には関与していないことが明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] cONA characterization and expression analysis of two arylphorin-like hexameric protein genes from the diamondback moth, Plutella xylostella (L.) (2007)
  • Author(s): Ashfaq, M., Sonoda S., Tsumuki, H.
  • Journal Title: Archives of Insect Biochemistry and Physiology (in press)
• [Journal Article] Developmental and tissue-specific expression of CHSI from Plutella xylostella and its response to chlorfluazuron (2007)
  • Author(s): Ashfaq, M., Sonoda S., Tsumuki, H.
  • Journal Title: Pesticide Biochemistry and Physiology (in press)
• [Journal Article] Cloning and nucleotide sequencing of three heat shock protein genes (hsp90, hsc70 and hsp19.5) from the diamondback moth, P.xylostella (L.) and their expression in relation to developmental stage and temperature (2006)
  • Author(s): Sonoda S., Ashfaq, M., Tsumuki, H.
  • Journal Title: Archives of Insect Biochemistry and Physiology 62 Pages: 80-90
• [Journal Article] Genomic organizations and developmental Expression of glutatione S-transferase genes from the diamondback Moth, Plutella xylostella L. (2006)
  • Author(s): Sonoda S., Ashfaq, M., Tsumuki, H.
  • Journal Title: Journal of Insect Science 6 Pages: 35-35
• [Journal Article] Pyrethroid-resistant diamondback moth expresses alternatively spliced sodium channel transcripts with and without T9291 mutation (2006)
  • Author(s): Sonoda S., Igaki, C., Ashfaq, M., Tsumuki, H.
  • Journal Title: Insect Biochemistry and Molecular Biology 36 Pages: 904-910
• [Journal Article] Studies on glutathione S-transferase gene involved in chlorfluazuron resistance of the diamondback moth, Plutella xylostella L.(Lepidoptera : Yponomeutidae) (2005)
  • Author(s): Sonoda, S., Tsumiki, H.
  • Journal Title: Pesticide Biochemistry and Physiology 82 Pages: 94-101
• [Journal Article] Glutathione S-transferase gene involved in insecticide resistance resistance of the diamondback moth, Plutella xylostella L.(Lepidoptera : Yponomeutidae) (2004)
  • Author(s): Sonoda, S., Tsumuki, H.
  • Journal Title: International Symposium on Insecticide Resistance : Challenges to the Evolution of Insects to Insecticides Pages: 4-5