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Artificial introduction of an intracellular symbiont from Acalolepta fraudatrix to Monochamus alternatus

Research Project

Project/Area Number 19H03004
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

Aikawa Takuya  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90343805)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安佛 尚志  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30392583)
高務 淳  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80399378)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywordsボルバキア / ビロウドカミキリ / マツノマダラカミキリ / マイクロインジェクション
Outline of Research at the Start

本研究の概要は、ビロウドカミキリに感染している細胞内寄生細菌ボルバキアを、マツ材線虫病の媒介昆虫であるマツノマダラカミキリに導入することである。このビロウドカミキリ由来のボルバキアは、宿主に子孫を作らせなくする性質を持っており、この性質をマツノマダラカミキリに応用するための基礎研究として行う。マツノマダラカミキリへのボルバキアの導入方法として、抽出したボルバキアを直接個体に注入する方法と、マツノマダラカミキリの培養細胞を利用して注入する方法の2つを試みる。

Outline of Final Research Achievements

In recent year, many attempts have been examined to use Wolbachia, which causes reproductive alteration in the hosts, as a biological control agent against pests. In this study, Wolbachia derived from Acalolepta fraudatrix was injected into eggs of Monochamus alternatus, which is the vector of pine wilt disease, by the microinjection method to establish Wolbachia-infected strain of M. alternatus. Of the Wolbachia-injected eggs, the percentage of individuals that developed to adults was 13%, and the percentage of adults infected with Wolbachia was 0.6%. Wolbachia derived from A. fraudatrix could be fixed in M. alternatus, but the Wolbachia did not transfer to the next generation offspring via infected females.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、マイクロインジェクション法を用いることで、ビロウドカミキリ由来のボルバキアをマツノマダラカミキリに導入できることが示された。これはマツ材線虫病の防除対策としてボルバキアを利用するための大きな一歩であると言える。また、マツノマダラカミキリの細胞培養に成功し、かつ、その細胞にボルバキアを感染させることができた。将来、マツノマダラカミキリの細胞に馴化したこのボルバキアを、マツノマダラカミキリ個体に定着させることができれば、ボルバキアに感染したマツノマダラカミキリ系統の確立につながるかも知れない。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cytoplasmic incompatibility in the semivoltine longicorn beetle Acalolepta fraudatrix (Coleoptera: Cerambycidae) double infected with Wolbachia2022

    • Author(s)
      Aikawa Takuya、Maehara Noritoshi、Ichihara Yu、Masuya Hayato、Nakamura Katsunori、Anbutsu Hisashi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Issue: 1 Pages: e0261928-e0261928

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0261928

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Occurrence of two species of Bursaphelenchus (Nematoda: Aphelenchoididae) in the reproductive organs of Monochamus saltuarius (Coleoptera: Cerambycidae)2020

    • Author(s)
      Ozawa Sota、Maehara Noritoshi、Aikawa Takuya、Yanagisawa Kenichi、Nakamura Katsunori
    • Journal Title

      Nematology

      Volume: - Issue: 5 Pages: 485-494

    • DOI

      10.1163/15685411-bja10054

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of a phoretic association between Bursaphelenchus doui (Nematoda: Aphelenchoididae) and Monochamus saltuarius and Acalolepta sejuncta (Coleoptera: Cerambycidae)2020

    • Author(s)
      Aikawa T., Ozawa S., Maehara N., Masuya H., Nakamura K., Kanzaki N.
    • Journal Title

      Nematology

      Volume: 22 Issue: 6 Pages: 713-722

    • DOI

      10.1163/15685411-00003334

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ビロウドカミキリのボルバキアをマツノマダラカミキリの卵に注入する試み2022

    • Author(s)
      相川拓也、安佛尚志、高務淳
    • Organizer
      日本森林学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 微小液滴を用いたシングルセル技術による難培養性昆虫共生細菌の全ゲノム解析2021

    • Author(s)
      安佛尚志、西川洋平、小川雅人、井手圭吾、相川拓也、竹山春子
    • Organizer
      日本応用動物昆虫学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] マツノマダラカミキリ由来培養細胞の樹立2021

    • Author(s)
      渡邊和代、高務淳、相川拓也、粥川琢巳
    • Organizer
      日本応用動物昆虫学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] マツ枯死木から採集されるカミキリムシ科幼虫の識別法2020

    • Author(s)
      相川拓也, 前原紀敏
    • Organizer
      日本森林学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] カミキリムシに不妊化現象を引き起こす細菌を発見 ―今後の害虫防除資材としての開発に期待―

    • URL

      http://www.ffpri.affrc.go.jp/press/2022/20220224/index.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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