• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

シロオビアゲハにおけるベイツ型擬態の分子メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 16J05495
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Molecular biology
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

飯島 択郎  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsメス特異的な擬態 / シロオビアゲハ / ナガサキアゲハ / doublesex / wnt family gene / 平行進化 / 比較ゲノム解析 / supergene / Supergene / メス特異的なベイツ型擬態 / 全ゲノム解析 / 染色体逆位 / dsx / Wnt family gene
Outline of Annual Research Achievements

シロオビアゲハは擬態型メスのみが毒蝶に紋様が似るベイツ型擬態を示すチョウとして知られている。擬態型の表現型は1遺伝子座(H 座)で制御され、また擬態型(H)は非擬態型(h)に対して優性であることが遺伝学的に示されている。近年我々は、H座内の性分化を制御するdoublesex (dsx)が擬態型の形質発現に重要であることを明らかにした。先行研究より得られた知見をさらに深め、シロオビアゲハにおけるベイツ型擬態の分子メカニズムの解明を目指し、(1)dsx下流の遺伝子ネットワークの探索。(2)近縁なベイツ型擬態を示すチョウ(ナガサキアゲハ)の比較ゲノム解析による責任領域の同定。のテーマのもと研究を進めた。
今回、擬態型メス後翅にエレクトロポレーション法により擬態型dsxに対するsiRNAを導入した翅と非導入翅由来のRNA-seqデータを用いた遺伝子発現変動解析の結果、モルフォゲン因子や免疫応答因子の擬態形質への関与が示唆された。更にqRT-PCRによる発現定量解析とエレクトロポレーション法による機能解析を行ったところ、Wnt1, Wnt6を正に、abdAを負に制御することで擬態紋様を形成していることが機能的に示された。これらの因子の多くは鱗翅目昆虫で保存されており、Papilio属における翅の擬態紋様形成に広く関わっている可能性が考えられた。
比較ゲノム解析の結果から、逆位の有無の差異はあるが、ナガサキアゲハの擬態の責任領域はシロオビアゲハと同様H 座近傍に存在していることが明らかとなった。系統解析の結果を踏まえると、共通祖先内で擬態型のハプロタイプが生じ、種分化後にbalancing selection によって維持される平行進化によってナガサキアゲハの擬態が生じたと推測した。
上記のナガサキアゲハの結果については学術雑誌Science Advanceにて論文掲載されている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Parallel evolution of Batesian mimicry supergene in two Papilio butterflies, P. polytes and P. memnon.2018

    • Author(s)
      1)Iijima, T., Kajitani, R., Komata, S., Lin, C-P., Sota, T., Itoh, T. and Fujiwara, H.
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 4 Issue: 4

    • DOI

      10.1126/sciadv.aao5416

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of doublesex alleles associated with the female-limited Batesian mimicry polymorphism in Papilio memnon2016

    • Author(s)
      Shinya Komata, Chung-Ping Lin, Takuro Iijima, Haruhiko Fujiwara & Teiji Sota
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 34782-34782

    • DOI

      10.1038/srep34782

    • NAID

      120006223592

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 毒蝶に擬態するシロオビアゲハの赤色紋様形成の制御機構2017

    • Author(s)
      飯島 択郎
    • Organizer
      平成29年度 第三回 蚕糸・昆虫機能利用関東地区学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi