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トンボの脱皮・変態・成熟メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 18J21561
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Insect science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

奥出 絃太  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywordsトンボ / 変態 / 体色形成 / RNAseq / RNAi / 幼若ホルモン / エクダイソン / アオモンイトトンボ
Outline of Annual Research Achievements

2020年度は、特にアオモンイトトンボの青色とコシアキトンボの黄色に着目し、その色素の同定と、RNAseqによる色領域特異的な発現遺伝子群の網羅的な同定、およびそれらの候補遺伝子のRNAiによる機能阻害を実施した。その結果、トンボの青色や黄色の形成に関与する酵素や転写因子の多数の同定に成功し、現在論文化に向けて準備を進めている。
さらに、自身の確立した、トンボにおけるエレクトロポレーションを併用した遺伝子の機能解析法(Okude et al. 2017 Appl. Entomol. Zool.)について、さらなる改良を実施した。アオモンイトトンボやコシアキトンボにも適用可能であること、より安価なdsRNAも作用すること、変態の進行するステージ以前にRNAiを行う必要があることなどを見出し、ビデオプロトコルを含めた論文として発表した(Okude et al. 2021 J. Vis. Exp.)。
また、トンボの変態の進行過程はトンボの種間で異なるのかどうかを確かめるために、日本に生息するトンボ種の約1/4にあたる49種158個体の主に終齢幼虫期を毎日写真撮影し、延べ5000枚近い写真を基に、変態に伴う終齢幼虫の形態変化を詳細に追跡観察した。その結果、観察した全ての個体において、終齢幼虫期は翅の形態に基づいて3つの共通したステージに分類可能であることを明らかにし、論文を発表した(Okude et al. 2021 Sci. Rep.)。
そのほかにも、2019年度に実施したトンボの変態を制御する分子機構に関する研究についても、2020年度中に一通りデータを取得し終えたため、2021年度中の論文投稿を目指し、準備を進めている。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Pigmentation and color pattern diversity in Odonata2021

    • Author(s)
      Okude Genta、Futahashi Ryo
    • Journal Title

      Current Opinion in Genetics & Development

      Volume: 69 Pages: 14-20

    • DOI

      10.1016/j.gde.2020.12.014

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electroporation-mediated RNA Interference Method in Odonata2021

    • Author(s)
      Okude Genta、Fukatsu Takema、Futahashi Ryo
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: 168 Issue: 168 Pages: 1-20

    • DOI

      10.3791/61952

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Comprehensive comparative morphology and developmental staging of final instar larvae toward metamorphosis in the insect order Odonata2021

    • Author(s)
      Okude Genta、Fukatsu Takema、Futahashi Ryo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 5164-5164

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84639-2

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interspecific crossing between blue-tailed damselflies Ischnura elegans and I. senegalensis in the laboratory.2020

    • Author(s)
      Okude G., Fukatsu T., Futahashi R.
    • Journal Title

      Entomological Science

      Volume: 23 Issue: 2 Pages: 165-172

    • DOI

      10.1111/ens.12408

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] トンボの脱皮変態機構の解明に向けた実験系の確立.2018

    • Author(s)
      奥出絃太
    • Journal Title

      昆虫と自然

      Volume: 53(5) Pages: 13-17

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] RNAseqとRNAi を用いた、非モデル生物トンボにおける変態と体色形成の分子基盤の解明2021

    • Author(s)
      奥出絃太
    • Organizer
      日本動物学会関東支部第73回大会 公開シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] トンボの黄色い体色を作り出す分子基盤の解明2020

    • Author(s)
      奥出絃太、森山実、深津武馬、二橋亮
    • Organizer
      日本動物学会第91回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] アオモンイトトンボの腹部「青紋」を作り出す分子基盤2020

    • Author(s)
      奥出絃太、森山実、深津武馬、二橋亮
    • Organizer
      日本進化学会第22回オンライン大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 様々なトンボの終齢幼虫期における変態に伴う形態変化の比較2020

    • Author(s)
      奥出絃太、深津武馬、二橋亮
    • Organizer
      第20回東京大学生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] トンボの変態および体色形成に関与する遺伝子の機能解析2020

    • Author(s)
      奥出絃太、二橋亮、深津武馬
    • Organizer
      第64回日本応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular mechanisms of metamorphosis in dragonflies.2019

    • Author(s)
      Genta Okude, Ryo Futahashi, Takema Fukatsu.
    • Organizer
      The 4th International Insect Hormone Workshop.
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トンボの変態を制御する分子機構の解明に向けて2019

    • Author(s)
      奥出絃太
    • Organizer
      日本動物学会第90回大阪大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] トンボの黄色い体斑形成に関与する分子基盤2019

    • Author(s)
      奥出絃太、森山実、二橋亮、深津武馬
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] トンボにおいて幼虫・成虫特異的に発現する遺伝子の機能解析2019

    • Author(s)
      奥出絃太、二橋亮、森山実、川原玲香、矢嶋俊介、深津武馬
    • Organizer
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Establishment of experimental systems toward understanding metamorphosis in dragonflies2018

    • Author(s)
      Genta Okude, Ryo Futahashi, Takema Fukatsu.
    • Organizer
      The 46th Naito Confernce
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アオモンイトトンボにおける幼虫―成虫変態に関与する遺伝子の同定と機能解析2018

    • Author(s)
      奥出絃太、二橋亮、森山実、川原玲香、矢嶋俊介、深津武馬
    • Organizer
      日本動物学会第89回札幌大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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