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What is a first change of phytophagous insects leading to evolution.

Research Project

Project/Area Number 18K06374
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45020:Evolutionary biology-related
Research InstitutionJT Biohistory Research Hall

Principal Investigator

Ozaki Katsuhisa  株式会社生命誌研究館, その他部局等, 研究員 (60396223)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小寺 正明  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90643669)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsアゲハチョウ / クロアゲハ / ミヤマカラスアゲハ / 味覚受容体 / 産卵行動 / 食草選択 / 種分化 / 進化 / ゲノム解読 / 電気生理実験 / 産卵刺激物質 / RNAi / 味覚受容体遺伝子 / RNA-seq / 次世代型シークエンサー / 生物間相互作用 / 化学感覚
Outline of Final Research Achievements

It is known that gustatory receptors and oviposition behavior are closely related. Transcriptome analysis using adult female fore-legs of Papilio protenor and P. maackii revealed a highly conserved gustatory receptor gene between the two species. Phellamurin is known as a compound commonly recognized by the two species, and it was considered an important receptor candidate.
Electrophysiological experiments using the chip recording method confirmed that chemo-sensilla on female tarsi of both species responded to phellamurin. Therefore, we try to confirm whether the function response to phellamurin of receptor candidate genes of both species is inhibited or not by RNAi. However, no conclusion was reached because a sufficient number of breeding individuals could not be secured.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アゲハチョウの仲間は、食草を変更したことをきっかけに種の多様化が起きたと考えられている。食べられる植物の種類を増やす広食化ではなく、狭食性のまま食草を変更することで命を紡いできたのは、どのような仕組みに支えられていたのだろうか。我々は、元々食べていた食草を嫌いになるという変化が起きることが、食草転換の最初の一歩になったのではないかと考えた。
クロアゲハはミカン科キハダを嫌い、ミヤマカラスアゲハはキハダを好むが、どちらの種にとってもその原因物質はフェラムリンである。種の違いを生む原因となった遺伝子を解明しする事ができれば、昆虫と植物がどのように関わり合いながら「生きている」のかを理解できる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] クロアゲハの植物に対する好き嫌いに関わる遺伝子2020

    • Author(s)
      尾崎 克久
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] アゲハチョウの食草が変わった時、最初に何が起きているのだろう?2019

    • Author(s)
      尾崎克久・宇賀神篤・龍田勝輔・吉川寛
    • Organizer
      日本進化学会第21回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] アゲハチョウが食草を嫌いになるってどういうしくみ?2019

    • Author(s)
      尾崎 克久, 宇賀神 篤, 龍田 勝輔, 吉川寛
    • Organizer
      第63回日本応用動物昆虫学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] アゲハチョウ食草転換による種分化の最初の一歩は何か?2018

    • Author(s)
      尾崎 克久, 宇賀神 篤, 小寺 正明, 吉川 寛
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] チョウが食草を見分けるしくみを探る

    • URL

      https://www.brh.co.jp/research/lab01/

    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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